Определение эквивалентной или нормальной концентрации

Эквивалентная концентрация или нормальность (С_н или Н) – число эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора (С_н = 0,75 моль/л или 0,75Н).

Пример 5. Какое количество сульфата натрия содержится в 400 мл 0,6 Н раствора?

Решение. В 1 л раствора содержится 0,6 молярных масс эквивалента сульфата натрия или С_м×Э_м = 0,6×71 = 42.6 г.

Составим пропорцию:

в 1 л раствора содержится 42,6 г Na₂SO₄;

в 0.4 л раствора содержится х г Na₂SO₄.

Отсюда х = = 17,4 г Na₂SO₄ нужно взять, чтобы приготовить 400 мл 0,6Н раствора.

В общем виде

m = V×С_н Э_м, (3)

где С_н– нормальная концентрация, моль/л;

Э_м – молярная масса эквивалента растворенного вещества, г/моль.

Определение моляльной концентрации раствора

Моляльная концентрация или моляльность (С_m) - число молей растворен-ного вещества, приходящихся на 1 кг (1000 г) растворителя (С_m = 1,5 моль/кг или 1,5m).

Пример 6. В каком количестве эфира надо растворить 3,04 г анилина С₆Н₅NH₂, чтобы получить раствор, моляльность которого равна 0,3 моль/кг.

Решение. На 1000 г растворителя (эфира) приходится 0,3 моля анилина или С_m×М = 0,3×93,3 = 27,9 г.

Составим пропорцию:

на 1000 г растворителя приходится 27,9 г анилина;

на х г растворителя приходится 3,04 г анилина.

Отсюда х = 108,96 г эфира нужно, чтобы приготовить 0,3m раствор.

В общем виде

m₁ = , (4)

где С_m – моляльная концентрация, моль/кг;

m – масса растворенного вещества, г;

m₁ – масса растворителя, г;

М – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Определение титра раствора

Титр (Т) показывает, сколько г (мг) растворенного вещества содержится в 1 мл раствора (г/мл):

Т = . (5)

Пример 7. Определите титр 0,25Н раствора сульфата меди (II).

Решение. Определим титр раствора сульфата меди по формуле (4):

Т = = 0,2 г/мл,

где Э_м – молярная масса эквивалента сульфата меди.

Вычисления, связанные с взаимным переходом

одних форм выражения концентрации в другие

Пример 8. Определите массовую долю азотной кислоты (в процентах) в 4,3М растворе НNO₃, плотность которого составляет r = 1,14 г/мл.

Решение. Определим массу кислоты, содержащейся в 1 л раствора по формуле (2):

m_НNO3 = V×С_м×М = 1×4,3×63 = 271 г.

Определим массу 1 л (1000 мл) раствора азотной кислоты:

m = V×r = 1000×1,14 = 1140 г.

Следовательно, массовая доля кислоты составит

w _НNO3 = 271/1140 = 0,238 или 23,8 %.

Пример 9. Найти моляльность, нормальность 15%-ного (по массе) раствора серной кислоты (r = 1,10 г/мл).

Решение. Для вычисления моляльности найдем сначала массу серной кислоты, приходящуюся на 1000 г воды:

1000:85 = х:15 (здесь 85 г – масса воды, содержащейся в 100 г 15%-ного раствора: 100-15 = 85 г.)

х = 15×1000/85 = 176,5 г

Молярная масса Н₂SO₄ равна 98 г/моль, следовательно, С_m = 176,5/98 = 1,8 моль/кг.

Для расчета нормальности раствора найдем массу серной кислоты, содержащейся в 1000 мл (т.е. 1000×1,1 = 1100 г) раствора:

1100:100 = у:15; у = 1100×15/100 = 165 г.