Типовые задачи по теме 1.

Тема 1. Способы выражения концентрации

Основные расчётные формулы:

·Массовая доля или процентная концентрация – соотношение масс растворенного вещества m_в и раствора m_р-р, выраженное в долях или процентах:

·Молярная концентрация, или молярность – число моль растворенного вещества n_в в 1 дм³ (1 л) раствора:

·Моляльная концентрация, или моляльность – число моль растворенного вещества, приходящееся на 1 кг растворителя:

· Нормальная концентрация, или нормальность, – количество эквивалентов n_эв растворенного вещества, содержащееся в 1 л раствора:

где z – количество обменных эквивалентов растворенного вещества, содержащееся в 1 моль вещества.

Для кислот z соответствует основности кислоты, т.е. числу атомов водорода в составе кислоты, обмениваемых в данной реакции на металл или нейтрализуемых основанием.

Для оснований z соответствует кислотности основания, т.е. числу гидроксильных групп в составе основания, обмениваемых на кислотный остаток или нейтрализуемых кислотой.

Для солей z рассчитывают как произведение числа атомов и степени окисления металла в составе соли.

Титр раствора Т  – масса растворенного вещества m_в в 1 см³ (1 мл) раствора:

Пример 1.Раствор серной кислоты в воде с концентрацией 16 % (по массе) имеет плотность d = 1,109 г/см³. Определите молярную и нормальную концентрации раствора.

Решение. 1. Выделим мысленно 1 кг раствора и установим его объем:

.

2. Определим массу растворенного вещества (H₂SO₄), зная процентную концентрацию:

3. Найдем число моль серной кислоты:

4. Вычислим молярную концентрацию раствора серной кислоты:

5. Найдем массу растворителя (Н₂О):

6. Вычислим моляльную концентрацию раствора серной кислоты:

7. Определим нормальную концентрацию раствора серной кислоты (для серной кислоты количество обменных эквивалентов в 1 моль вещества z = 2):

Пример 2. Какой объем раствора серной кислоты концентрацией 10 % (d = 1,066 г/см³) требуется для приготовления 200 мл 1 н. раствора?

Решение. 1. найдем массу серной кислоты, содержащейся в 200 мл 1 н. раствора. Для этого вычислим молярную концентрацию раствора:  а также количество вещества серной кислоты  и ее массу .

2. Подставим найденную массу серной кислоты в выражение для определения процентной концентрации и вычислим объем 10-процентного раствора:

Типовые задачи по теме 1.

1. При внутривенном струйном введении гидрохлорида преднизолона используется изотонический (0,9 %-ный) раствор хлорида натрия. Сколько дистиллированной воды и хлорида натрия надо взять, чтобы получить 250 мл такого раствора (r = 1007 кг/м³). Рассчитайте молярную и нормальную концентрацию, а также титр этого раствора.

2. Пораженный участок при ожогах щелочами обрабатывают после промывания водой 1%-ным раствором уксусной кислоты. Рассчитайте массу такого раствора, если масса уксусной кислоты в нем равна 0,4 г.

3. Сульфат магния широко применяется в медицине при гипертонической болезни, при отравлениях солями ртути и мышьяка. Определите массу магнезии, которую получит пациент при инъекции одной ампулы 25 %-ного раствора объёмом 5 мл. Плотность раствора 1,98 г/см³. Рассчитайте молярную и нормальную концентрацию, а также титр этого раствора.

4. В ампуле находится 2 мл 50 %-ного раствора анальгина (r = 1,47 г/см³). Разовая высшая доза при внутримышечном введении взрослому человеку составляет 0,5 г. Какой объём раствора необходимо взять для инъекции?

5. Для возмещения изотонического дефицита воды и ионов натрия, произошедшего вследствие тяжёлых рвот и поносов, больших ожогов, перитонита, тяжёлой инфекции и т.п. используют раствор глюкозы с хлоридом натрия. Для его приготовления смешивают 18,0 г хлорида натрия, 100 г глюкозы и 1882 мл дистиллированной воды. Определите процентную и молярную концентрацию глюкозы в растворе.