Главная страница
qrcode

Введение в общую химию. Расчет концентрации растворов, закон эквивалентов


НазваниеВведение в общую химию. Расчет концентрации растворов, закон эквивалентов
Анкорkhimia (1).doc
Дата20.09.2017
Размер1.43 Mb.
Формат файлаdoc
Имя файлаkhimia (1).doc
ТипЗакон
#3329
Каталог

Задание для подготовки к первому практическому занятию для студентов по химии

НЕОБХОДИМО ВЫУЧИТЬ КЛЮЧЕВЫЕ ВОПРОСЫ ТЕМЫ И РАЗОБРАТЬ ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ
Тема занятия: «Введение в общую химию. Расчет концентрации растворов, закон эквивалентов»

Ключевые вопросы темы

Основные физико-химические величины, необходимые для выражения концентрации растворов:

    • Количество вещества (ν). Единицей количества вещества является МОЛЬ. Число частиц в одном моле вещества характеризуется числом Авогадро NA = 6,02 * 1023 .

    • Молярная масса (М)– это масса одного моля вещества.

Молярная масса выражается в г/моль.

Количество вещества равно:

m N V0

ν = ------ = ------ = ------, где

m NA Vm

N- число частиц,

NA- число Авогадро,

V0- объем газа ( при нормальных условиях ),

Vm- объем одного моля газа ( при нормальных условиях ),.

    • Эквивалентом любого вещества называется такое его количество, которое в ходе химической реакции замещается одним молем атомов водорода. Масса одного эквивалента называется эквивалентной массой (Э). Число эквивалентов (n) легко определить по формуле: n = m / Э

Определение эквивалентных масс соединений, участвующих в реакциях обмена:

  1. Э кислоты = М кислоты/ основность кислоты.

Например, для Н2SO4: Э Н2SO4 = 98/2 =49 (г/экв).

  1. Э основания = М основания / кислотность основания.

Для NaOH: Э NaOH =40/1=40 (г/экв).

  1. Э соли = М соли / (валентность металла * число атомов металла).

Например, для карбоната натрия (Na2CO3):

Э солиNa2CO3 = 106 / 1*2 =53 (г/экв).

  1. Эоксида (ХО) = М ХО / (валентность элемента Х * число атомов элемента Х).

Например, для оксида алюминия (Al2O3):

Э оксида = 102 / 3*2 = 17,2 (г/экв).
Способы выражения концентраций растворов

Раствором называется гомогенная система переменного состава, состоящая из двух и более компонентов.

Количественной характеристикой растворов является их концентрация.

Концентрация раствора выражает содержание растворенного вещества в единице массы раствора (растворителя) или в единице объема раствора.

В практике используются несколько видов концентраций растворов: процентная, молярная, нормальная, моляльная, титр и мольная доля.

  1. Массовая доля вещества (ω) - это отношение массы вещества к массе того, в чем это вещество содержится.

Например, если вещество содержится в растворе, то

ω вещества = mвещества/ mраствора.

2. Процентная концентрация (С%) вещества в растворе численно равна массовой доле растворенного вещества, выраженной в процентах. Определяется по формуле:

С% вещества = (mвещества/ mраствора.) * 100%.

Величина процентной концентрации показывает, сколько грамм вещества содержится в 100 г раствора.

Например, известно, что С% (NaOH)= 30 % - это означает, что в 100 г щелочного раствора содержится 30 г чистого NaOH.

3. Молярная концентрация (СМ) – это отношение количества вещества (ν, моль) к объему раствора (V, литр), в котором это вещество содержится. Определяется по формуле:

СМ= ν / V, (моль/л).

Величина молярной концентрации показывает, сколько моль вещества содержится в 1 литре раствора. Например, известно СМ(КСl) = 1,3 (моль/л) – это означает, что в 1 литре такого раствора содержится 1,3 моль хлорида калия.

Моляльная концентрация (Сm) - это отношение количества вещества (ν, моль) к массе растворителя, в которой это вещество содержится

(mрастворителя, кг). Определяется по формуле:

Сm = ν / mрастворителя , (моль/кг)

5. Титр (Т) раствора показывает, сколько грамм вещества содержится в 1 мл раствора. Определяется по формуле:

Т = mвещества/ V , (г /мл)

6. Мольная доля (γ) растворенного вещества в растворе показывает отношение количества растворенного вещества к суммарному количеству вещества всех составляющих раствора (и вещества и растворителя). Например: раствор поваренной соли состоит из NaCl и воды, тогда :

γNaCl = νNaCl/( νNaCl + νН2О )

7. Нормальная концентрация (СN, N) – это отношение числа эквивалентов (n) вещества к объему раствора (V, л.), в котором это вещество содержится. Определяется по формуле:

N= n /V , (экв/л).
Примеры решения задач

1.Вычислить моляльную концентрацию и мольную долю фосфорной кислоты в растворе, нормальность которого 2 экв/л и ρ =1,03 г/мл.



2.Вычислить молярную, нормальную, моляльную концентрации и титр

15 % раствора соды (Na2CO3), если плотность такого раствора ρ=1,04 г/мл.



3. Определить процентную, молярную, нормальную, моляльную концентрации, титр и мольную долю раствора Н3РО4, если известно, что он получен при смешении 19 г чистой Н3РО4 и 100 мл Н2О, при этом плотность полученного раствора равна 1,1 г/мл.


Задачи для самостоятельной работы

  1. Вычислить моляльную концентрацию и титр 36% раствора HN03 , если плотность такого раствора ρ =1,22 г/мл .

  2. Вычислить моляльную концентрацию и титр 4,85 Н раствора HN03 с

ρ =1,16 г/мл.

  1. Вычислить мольную долю всех компонентов раствора в 10 Н растворе H2S04, ρ =l,29 г/мл.

  2. Вычислить мольную долю всех компонентов раствора в 27,1% растворе NH4C1.

  3. Вычислить нормальную и моляльную концентрации 20% раствора сер­ной кислоты, ρ = 1,14 г/мл.

  4. Вычислить молярную и процентную концентрации раствора нитрата алюминия (ρ = 1,07 г/мл), который получился после добавления 0,5 моль соли к 350 мл воды.

Литература

а) основная литература

  1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебник для медицинских вузов. (Ю.А.Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др. Ред.Ю.А.Ершов), 8 изд., 560 с.- М,: Высш.шк., 2010 г.

  2. Биоорганическая химия. Учебник. (Тюкавкина Н.А., Бауков Ю.И.). 7 изд., Дрофа. 2008 – 543 с.

б) дополнительная литература

  1. Практикум по общей химии. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов. Учебное пособие для студентов медицинских вузов (Ред. В.А.Попков).- М., Высшая школа, 4 изд., 239 с., 2008 г.

  2. Сборник задач и упражнений по общей химии. Учебное пособие. (С.А. Пузаков, В.А. Попков, А.А. Филиппова). М. : Высшая школа, 4 изд., 255 с., 2010г.

  3. Общая химия. Учебник для медицинских вузов. (В.А. Попков, С.А. Пузаков), 976 с. - М, ГЭОТАР Медиа, 2007 г.

  4. Руководство к лабораторным занятиям по биоорганической химии, под ред. Н.А. Тюкавкиной, Дрофа, 2009 г., 5 изд. – 318 с.

  5. Глинка Н.Л. Общая химия.-Л.: Химия, 1988.

  6. Хомченко Г.П. Пособие по химии для поступающих в вузы.- М.: Высшая школа, 1989.

перейти в каталог файлов


связь с админом