Теоретическое введение. Раствором называется гомогенная система переменного состава

Раствором называется гомогенная система переменного состава, образованная двумя или несколькими компонентами. Одним из компонентов раствора является растворитель, другим (или другими) – растворенное вещество.

Количественное соотношение между растворителем и растворенным веществом выражается концентрацией. Применяются несколько способов выражения концентраций растворов:

Процентная концентрация C% – отношение массы растворенного вещества к массе раствора.

,

где m – масса раствора;

m_A – масса растворенного вещества;

m_B – масса растворителя.

Молярная доля N – отношение числа молей растворенного вещества к сумме числа молей растворенного вещества и растворителя.

,

где n_A – число молей растворенного вещества;

n_B – число молей растворителя.

Число молей вещества равно отношению массы вещества m к его молярной массе М

.

Молярная концентрация С_М – отношение количества растворенного вещества к объему раствора или число молей растворенного вещества в 1 л (1 дм³) раствора.

,

где V – объем раствора, л.

Моляльная концентрация - отношение количества растворенного вещества к массе растворителя или число молей растворенного вещества в 1000 г растворителя.

Нормальная концентрация C_N – отношение количества эквивалентов растворенного вещества к объему раствора или число молей эквивалентов растворенного вещества в 1 л (1 дм³) раствора.

,

где n_Э – число молей эквивалентов.

Число молей эквивалентов вещества равно отношению массы вещества m к массе моля эквивалентов вещества m_Э

.

Примеры расчета массы моля эквивалентов m_Э для различных веществ приведены в таблице 3.

Согласно закону эквивалентов вещества взаимодействуют в эквивалентных количествах.

n = n

Для веществ, реагирующих в растворах, закон эквивалентов можно записать в виде:

,

где и - нормальные концентрации взаимодействующих растворов 1 и 2;

V₁ и V₂ – объемы растворов 1 и 2.

Табл.3

Примеры расчета массы моля эквивалентов m_Э для различных классов соединений

Кислота	Основание	Соль

Для оценки реакции среды в растворах пользуются величиной водородного показателя рН. По определению водородный показатель равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода.

рН = - lg[H⁺],

где [H⁺] – концентрация ионов водорода, моль/л.

Если рН = 7 – среда нейтральная, рН < 7 – среда кислая, рН > 7 – щелочная среда.

Неизвестную концентрацию растворов можно определить методом титрования. Титрованием называется процесс контролируемого постепенного прибавления раствора известной концентрации (титранта) к раствору вещества, заданного объема, концентрацию которого нужно определить. Цель титрования заключается в добавлении титранта в количестве, эквивалентном количеству реагирующего с ним вещества. Это условие достигается в точке эквивалентности (т.э.).

Выполнение опытов