Основные способы выражения концентрации раствора и связь между ними
Способ выражения концентрации раствора | w(Х) | с(Х) | с(1/z Х) | |
Массовая доля w(Х) | ||||
Молярная концентрация с(Х), моль/л | ||||
Нормальная концентрация с(1/z Х), |
Обозначения: m(X) – масса растворенного вещества Х; М(Х) - молярная масса вещества X; n) - количество вещества X; z - число эквивалентов, содержащихся в 1 моль вещества X; mр - масса раствора; ρ - плотность раствора; Vp — объем раствора |
Вещества вступают в химические реакции и образуются в результате химических реакций в количествах, пропорциональных их эквивалентам.
Закон эквивалентов широко используется для количественных расчетов, необходимых при проведении химических реакций. В табл. 2.1 приведены формулы, позволяющие осуществить переход между рассмотренными способами выражения концентрации раствора.
В аналитической практике содержание вещества в растворе иногда указывают в виде титра.
Титр. Т (Х) – величина, измеряемая массой растворённого вещества Х (г) в 1 мл раствора. Титр и молярная концентрация связаны простым соотношением:
При исследовании или описании свойств растворов, зависящих от числа растворённых единиц (давление пара, температура кипения), часто используют моляльную концентрацию.
Моляльная концентрация вещества Х, или моляльность, b(Х) – величина, измеряемая отношением количества вещества n(Х) к массе растворителя mр-ля :
Единица моляльности – моль/кг.
КОЛЛИГАТИВНЫЕ СВОЙСТВА РАСТВОРОВ
Разбавленные растворы характеризуются отсутствием взаимодействия между частицами растворённого вещества. Поэтому свойства разбавленных растворов не зависят от природы растворённого вещества, а зависят только от числа частиц в единице объема раствора, то есть от их концентрации.
Коллигативными свойствами называются свойства растворов, не зависящих от природы частиц растворённого вещества, а зависящие только от концентрации частиц в растворе.
Коллигативными свойства разбавленных растворов являются:
– скорость диффузии;
– осмотическое давление;
– давление насыщенного пара растворителя над раствором;
– температура кристаллизации раствора;
– температура кипения раствора.
ДИФФУЗИЯ
Очевидно, что если на концентрированный водный раствор какого-нибудь вещества осторожно налить воду так, чтобы не произошло перемешивания, то через некоторое время обязательно произойдёт выравнивание концентрации вещества по всему объему системы вследствие диффузии.
Диффузией в растворе называется самопроизвольный направленный процесс переноса частиц растворенного вещества и растворителя, который осуществляется при наличии градиента концентрации растворённого вещества и приводит к выравниванию концентрации этого вещества по всему объёму раствора.
Причиной диффузии, с позиции термодинамики, является стремление системы к максимуму энтропии. Несмотря на хаотический характер теплового движения частиц в системе, диффузия частиц как результат этого движения всегда направлена от большей концентрации к меньшей. Направленный характер диффузия имеет только до тех пор, пока есть различия в концентрации частиц в отдельных частях системы. После выравнивания концентрации частиц происходит выравнивание и скоростей их диффузии в разных направлениях.
Количество вещества, переносимого за счёт диффузии через единичную площадь поверхности в единицу времени, называется скоростью диффузии. Скорость диффузии прямо пропорциональна температуре и разности концентраций по обе стороны поверхности, через которую осуществляется диффузия. В то же время скорость диффузии обратно пропорциональна вязкости среды и размеру частиц.
Дата добавления: 2016-12-26; просмотров: 1189;