V. Растворы. Способы выражения концентрации раствора. Закон Рауля.

Пример 1. Определить молярную (С_М), нормальную (С_Н), моляльную (С_μ) концентрацию и титр 5%-ного раствора CuSO₄ (ρ = 1,005 г/см³), V = 1 л.

Решение: Масса 1 л 5%-ного раствора CuSO₄ равна:

m _р-ра = ρ ^. 1000 = 1,005 ^. 1000 = 1005 г

и содержит m (CuSO₄) = 0,05 ^.1005 = 50,25 г растворенного вещества.

а) мольно-объемная концентрация, или молярность, показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора:

С_м = 50,25 = 50,25 = 0,314 М

М(CuSO₄) 160

б) эквивалентная концентрация, или нормальность, показывает число эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора:

С_Н = 50,25 = 50,25 = 0,628 Н

mэ (CuSO₄) 80

в) мольно-массовая концентрация, или моляльность, показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1000 г растворителя:

С_μ = 50,25 ^. 1000 = 0,33 m

160 (1005 – 50,25)

г) титром раствора называется число граммов растворенного вещества в 1 см³ (мл) раствора. Так как в 1 л раствора содержится 50,25 г CuSO₄ , то:

Т = 50,25 / 1000 = 0,05 г/см³ .

Пример 2. Смешали 15 мл 10%-ного раствора (ρ = 1,015 г/см³) азотной кислоты и 150 мл 30%-ного раствора (ρ= 1,15 г/см³) азотной кислоты. Чему равна процентная концентрация С% полученного раствора?

Решение:

а) Найдем массу 1-го раствора: m₁ = ρ ^. V = 1,015 ^. 15=15,225 г, который содержит m (HNO₃) = 10 / 100 ^. 15,225 = 1,52 г

б) Найдем массу 2-го раствора: m₁ = ρ ^. V = 1,15 ^. 150 = 172,5 г, который содержит m (HNO₃) = 30 / 100 ^. 172,5 = 51,75 г

в) Находим С% : 1,52 + 51,75

С_% = 15,22 + 172,5 • 100% = 28,38 %

Пример 3.Какой объем 0,3 н раствора хлорида натрия надо прибавить к 150 см³ 0,16 н раствора нитрата серебра, чтобы осадить все находящееся в растворе серебро в виде хлорида серебра?

Решение.Вещества реагируют в эквивалентных количествах.

NaCl + AgNO₃ = AgCl + NaNO₃.

Следовательно, С_н(NaСl) ∙ V_p(NaСl) = С_н(AgNO₃) ∙ V_p(AgNO₃).

Откуда: V_p(NaСl) = С_н(AgNO₃) ∙ V_p(AgNO₃) / С_н(NaСl).

Подставляем значения: V_p(NaСl) = 0,16 ∙ 150 / 0,3 = 80 см³.

Пример 4.Раствор, содержащий 11,04 г глицерина в 800 г воды, кристаллизуется при -0,279°С. Вычислите молярную массу глицерина.

Решение. Температура кристаллизации чистой воды 0⁰С, следовательно, понижение температуры кристаллизации t = 0 - (-0,279) = 0,279°. Масса глицерина т (г), приходящаяся на 1000 г воды, равна:

11,04 · 1000

m = = 13,8 г

Подставляя в уравнение

m

M = K

∆T

числовые значения, вычисляем молярную массу глицерина:

1,86 · 13,8

М = = 92 г/моль

0,279