В случаях, когда способ выражения концентрации явно не указан, то исполь-зуется моляльность.

Закон эквивалентов для растворов имеет вид:

                              V₁*C₁=V₂*C₂                        1.3

Где: V₁,V₂-объемы 1-го и 2-го растворов, соответственно,

    С₁,С₂-нормальные концентрации 1-го и 2-го раствора, соответственно.

Пример 1. Сколько миллилитров 0,3Н раствора NaCl надо прибавить к 150 мл 0,16Н раствора AgNO₃, чтобы осадить все находящееся в растворе серебро в виде AgCl?

РЕШЕНИЕ. Обозначим неизвестный объем раствора NaCl через x и составим пропорцию: x * C₁ = V₂ * C₂;

                              X * 0,3 = 150 * 0,16;

                              X = 150 * 0,16/0,3 = 80 мл

Пример 2. Какова молярность 6Н раствора Al₂(SO₄)₃?

РЕШЕНИЕ. 6Н концентрация означает, что в 1000 мл раствора содержится 6 моль эквивалентов Al₂(SO₄)₃. Моль эквивалентная масса Al₂(SO₄)₃ = (мольная масса)/(3*2), т.е. один моль эквивалент Al₂(SO₄)₃ в шесть раз меньше его мольной массы. Следовательно, если в 1000 мл раствора содержится 6 моль эквивалентов Al₂(SO₄)_3, то это соответствует 1 М концентрации ( 1 молю в 1000мл раствора).

Пример 3. Сколько миллилитров H₂SO₄ с концентрацией 14,35%,имеющей плотность d = 1,14 мл, потребуется для приготовления 250 мл 0.1Н раствора?

РЕШЕНИЕ. 0,1Н концентрация означает, что в 1000 мл раствора содержится 0,1 моль эквивалент H₂SO₄, а в 250 мл – 0,025 моль эквивалента:

                              1000 мл – 0,1 Э

                              250мл - x           x = 250 * 0,1/1000 = 0,025, т.к моль эквивалентная масса H₂SO₄ 98:2 = 49 г/моль, масса H₂SO₄ будет 49 * 0,025 = 1,225 г. 14,35%-ная концентрация означает, что в 100 граммах раствора содержится 14,35 г H₂SO₄:

                              100 г – 14,35 г H₂SO₄

                              x г – 1,225 г

                              x = 1,225 * 100/14,35 = 8,54 г.

Плотность раствора d = 1,1 г/мл, следовательно, 8,54 г соответствуют 8,54/1,1 = 7,76 мл.

Пример 4. Сколько граммов Ca(OH)₂ надо взять для приготовления300 г 25%-го раствора?

РЕШЕНИЕ. Необходимо приготовить 25%-ный раствор, т.е. по определению процентной концентрации, в 100 г раствора должно содержаться 25 г Ca(OH)₂. Тогда в 300 г раствора должно содержаться (300 * 25) / 100 = 75 г Ca(OH)₂ и соответственно 225 г воды.

Пример 5. Сколько грамм H₂SO₄ потребуется для приготовления 5 л 0,3 М раствора ?

РЕШЕНИЕ. По определению молярной концентрации, в 1 л раствора должно содержаться 0,3 моля H₂SO₄, тогда в 5 л : 0,3 * 5 = 1,5 моля, что составляет 98 * 1,5 = 147 г H₂SO₄, где 98 г/моль – мольная масса H₂SO₄.

ОТВЕТ: 147 г H₂SO₄ потребуется для приготовления 5 л 0,1М раствора.

Пример 6. Какова мольная доля (x₂) 10% раствора КОН ?

РЕШЕНИЕ. В 100 граммах раствора содержится 90 грамм Н₂О и 10 грамм КОН. Количество молей воды (n₁) = 90/18 =5, количество молей КОН (n₂) = 10/56=0.1786, где 18 и 56 молекулярные массы Н₂О и КОН, соответственно. Число молекул воды в 100 граммах такого раствора =n₁*N_A, число молекул КОН =n₂*N_A, где N_A –число Авогадро. Тогда общее число молекул в 100 граммах такого раствора = (n₁ + n₂)*N_A и, следовательно,

Пример 7. Чему равна моляльность, молярность, нормальность и мольные доли 48% раствора H₂SO₄, плотность которого d=1.38 г/см³ ?

РЕШЕНИЕ. Допустим, что имеется 1 литр такого раствора. Тогда его масса = 1000*1.38=1380 г. Масса H₂SO₄(m₂) в этом растворе составляет m₂ = 1380*0.48=662.4 г, а масса воды m₁ =1380-662.4=717.6 г. определим, какая масса H₂SO₄ приходится на 1000 г воды. Для этого решим пропорцию:

662.4 г H₂SO₄ приходится на 717.6 г воды

X г H₂SO₄ приходится на 1000 г воды

Откуда X=923.077 г. Разделив это число на молекулярную массу H₂SO₄, мы получим моляльность раствора, т.е.:  М/кг. Для определения молярности нужно массу H₂SO₄ разделить на величину ее молекулярной массы, т.е.  М/л. так как МЭ_H2SO4 = , то нормальность получим, умножив молярность на 2, т.е.  МЭ/л. для нахождения мольных долей, определим сначала число молей воды (n₁₎ и H₂SO₄ (n₂): очевидно, , а  , тогда (см. пример 6) 03,

В дальнейшем, для разбавленных растворов будет использоваться, в основном, молярность, а не моляльность, поскольку для разбавленных растворов эти величины достаточно близки друг к другу.

Свойства растворов

Все растворы обладают некоторыми свойствами, которые практически зависят только от соотношения числа частиц компонентов раствора и не зависят от природы частиц. Общие свойства раствора – это свойства идеального раствора.

Идеальным называется раствор, образованный компонентами, имеющими строго одинаковые размеры частиц и строго одинаковую энергию межмолекулярного взаимодействия.

Основными законами, описывающими свойства растворов, являются: закон Генри, законы Рауля (1-й, 2-ой, 3-ий), осмотический закон Вант-Гоффа. Следует отметить, что эти законы выполняются только для разбавленных растворов.

Все растворы независимо от агрегатного состояния обладают способностью к диффузии. Диффузией называется свойство вещества равномерно распределяться по всему предоставленному ему объему. Скорость диффузии (скорость выравнивания концентрации по объему) в газах велика, в твердых телах при обычных температурах диффузия длится годы. В растворах диффузия протекает за десятки часов, для небольших порядка литра объемов раствора.

Если в сосуд налить концентрированный раствор, а сверху добавить чистый растворитель, то начнется процесс диффузии, как растворителя, так и растворенного вещества до полного выравнивания концентрации по всему объему.

Можно создать условия, когда диффузия идет только по растворителю. Для этого разделим раствор и чистый растворитель пленкой, через которую могут проходить только молекулы растворителя. Такие пленки называются полупроницаемыми мембранами.

Процесс односторонней диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану называется осмосом.

При односторонней диффузии растворителя в раствор, объем последнего начинает увеличиваться, что влечет за собой увеличение гидростатического давления, которое препятствует диффузии растворителя. При некотором давлении наступает равновесие: сколько молекул растворителя проникло в раствор, столько же выталкивается из него увеличившимся давлением.

Равновесное давление раствора, препятствующее диффузии растворителя через полупроницаемую мембрану, называется осмотическим давлением.