Способы выражения концентрации растворов в титриметрическом методе анализа

За единицу количества вещества принят 1 моль.

Один моль – это количество вещества, которое содержит столько условных единиц, сколько атомов содержит 0,012 кг углерода-12, то есть 6,02045·10²³. Для обозначения формульного количества вещества используется символ n.

где m_B – масса вещества в граммах, а M_B – молярная масса вещества B в граммах /моль. Например, молярная масса K₂SO₄ равняется:

M = 2A_K + A_S + 4A_O= 2·39 + 32 + 4·16 = 174 г/моль.

Формульное количество вещества связано с эквивалентным количеством вещества соотношением

n = n _B·z_B

Единица измерения эквивалентного количества – моль.

Эквивалентная масса (молярная масса эквивалента ) связана с молярной массой соотношением:

M_eq = Э =M_B/z_B ,

где z_B это эквивалентное число, которое больше или равно единице. z_B может быть приписано веществу, которое участвует в определённой реакции. Так, например, для фосфорной кислоты в реакции нейтрализации z_B может иметь три значения 1, 2, 3. Если замещается один протон z_B равняется 1, если два протона – z_B равняется2, если три протона – z_B равняется 3.

Эквивалентное число для средней соли равно суммарному заряду катионов соли. Например, эквивалентное число для Cr₂(SO₄)₃ равняется z_B =6.

В окислительно-восстановительных реакциях эквивалентные числа окислителя и восстановителя определяются числом электронов, которые принимает одна формульная единица окислителя или отдаёт одна формульная единица восстановителя. Эквивалентные числа продуктов реакции устанавливаются по эквивалентным числам реагентов. В титриметрическом анализе все основные вычисления проводятся на основании закона эквивалентов. См. выражение (1) на стр.

Эквивалентную концентрацию называют нормальностью и обозначают «н» или “N”, она выражается в моль/л. Эквивалентная концентрация связана с молярной концентрацией соотношением

С = Сz

где С – молярная концентрация вещества (её также называют молярностью и обозначают M).

В титриметрическом анализе очень часто используется также концентрация, которой дают название «титр».

Титр вещества А – это масса вещества, содержащаяся в одном миллилитре раствора. Титр измеряется в г/мл. Например, если титр вещества Т_NaOH = 0,0045 г/мл, это означает, что в 1 миллилитре содержится 0,0045 г вещества. Следовательно, зная молярную массу М_NaOH =40,008 г, можно рассчитать концентрацию щёлочи в растворе в молях на литр по следующим формулам

С_NaOH =0,112 моль/л

В химии имеет широкое применение также массовая концентрация вещества

w= = = ,

где ρ –плотность раствора при комнатной температуре, ρ_HO = 1 г/мл или 1000 г/л.

Приведённые формулы позволяют вывести формулы расчёта концентрации вещества в растворе при известных массовой доле раствора и плотности раствора

1) так как

2) делая соответствующую подстановку, выводим формулу расчёта

концентрации вещества в растворе

Знание основных формул позволяет выразить концентрацию веществ любым удобным для данного эксперимента способом.