Моляльная канцэнтрацыя. Што значыць малярная і моляльная канцэнтрацыя?

Малярная і моляльная канцэнтрацыі, нягледзячы на падобныя назвы, велічыні розныя. Асноўнае іх адрозненне ў тым, што пры вызначэнні моляльной канцэнтрацыі разьлік робіцца не на аб'ём раствора, як пры выяўленні молярное, а на масу растваральніка.

Агульныя звесткі аб растворах і растваральнасці

Сапраўдным растворам называецца аднастайная сістэма, якая ўключае ў свой склад некаторы лік кампанентаў, незалежных адзін ад аднаго. Адзін з іх лічыцца растваральнікам, а астатнія з'яўляюцца растворанымі ў ім рэчывамі. Растваральнікам лічыцца тое рэчыва, якога ў растворы больш за ўсё.

Растваральнасць - здольнасць рэчывы ўтвараць з іншымі рэчывамі аднастайныя сістэмы - растворы, у якіх яно знаходзіцца ў выглядзе асобных атамаў, іёнаў, малекул або часціц. А канцэнтрацыя - гэта мера растваральнасці.

Такім чынам, растваральнасць з'яўляецца здольнасцю рэчываў размяркоўвацца раўнамерна ў выглядзе элементарных часціц па ўсім аб'ёме растваральніка.

Праўдзівыя растворы класіфікуюцца наступным чынам:

• па выглядзе растваральніка - неводную і водныя;
• па выглядзе растворанага рэчыва - растворы газаў, кіслот, шчолачаў, соляў і г.д .;
• па ўзаемадзеянні з электрычным токам - электраліты (рэчывы, якія валодаюць электраправоднасцю) і неэлектраліты (рэчывы, не здольныя да электраправоднасці);
• па канцэнтрацыі - разведзеныя і канцэнтраваныя.

Канцэнтрацыя і спосабы яе выражэння

Канцэнтрацыяй называюць ўтрыманне (вагавае) рэчывы, растворанага ў пэўным колькасці (вагавым або аб'ёмным) растваральніка ці ж у пэўным аб'ёме ўсяго раствора. Яна бывае наступных відаў:

1. Канцэнтрацыя працэнтная (выяўляецца ў%) - яна кажа пра тое, колькі змяшчаецца грамаў растворанага рэчыва ў 100 грамах раствора.

2. Канцэнтрацыя малярная - гэта лік грам-молей, якія прыходзяцца на 1 літр раствора. Паказвае, колькі змяшчаецца грам-малекул у 1 літры раствора рэчывы.

3. Канцэнтрацыя нармальная - гэта лік грам-эквівалентаў, якія прыходзяцца на 1 літр раствора. Паказвае, колькі змяшчаецца грам-эквівалентаў растворанага рэчыва ў 1 літры раствора.

4. Канцэнтрацыя моляльная паказвае, колькі растворанага рэчыва ў молях прыпадае на 1 кілаграм растваральніка.

5. Цітр вызначае змест (у грамах) рэчывы, якое растворана ў 1 міллілітре раствора.

Малярная і моляльная канцэнтрацыя адрозніваюцца адзін ад аднаго. Разгледзім іх індывідуальныя асаблівасці.

малярная канцэнтрацыя

Формула для яе вызначэння:

Cv = (v / V), дзе

v - колькасць рэчыва растворанага, моль;

V - агульны аб'ём раствора, літр або м ^3.

Напрыклад, запіс "0,1 М раствор Н ₂ SO _4" гаворыць аб тым, што ў 1 літры такога раствора прысутнічае 0,1 моль (9,8 грамаў) сернай кіслаты .

Моляльная канцэнтрацыя

Заўсёды варта прымаць да ўвагі тое, што моляльная і малярная канцэнтрацыі маюць абсалютна рознае значэнне.

Што ж такое моляльная канцэнтрацыя раствора? Формула для яе вызначэння такая:

Cm = (v / m), дзе

v - колькасць рэчыва растворанага, моль;

m - маса растваральніка, кг.

Напрыклад, запіс 0,2 M раствор NaOH азначае, што ў 1 кілаграме вады (у дадзеным выпадку яна з'яўляецца растваральнікам) растворана 0,2 молячы NaOH.

Дадатковыя формулы, неабходныя для разлікаў

Шмат дапаможных звестак можа спатрэбіцца для таго, каб была разлічана моляльная канцэнтрацыя. Формулы, якія могуць спатрэбіцца для вырашэння асноўных задач, прадстаўлены ніжэй.

Пад колькасцю рэчывы ν разумеюць вызначаны лік атамаў, электронаў, малекул, іёнаў або іншых яго часціц.

v = m / M = N / N _A = V / V _m, дзе:

• m - маса злучэння, г або кг;
• M - маса малярная, г (або кг) / моль;
• N - лік структурных адзінак;
• N _A - лік структурных адзінак у 1 моле рэчывы, пастаянная Авагадра: ^6,02. 10 ²³ моль ^{- 1;}
• V - агульны аб'ём, л або м ^3;
• _V m - аб'ём малярны, л / моль або м ³ / моль.

Апошні вылічаецца па формуле:

_V m = RT / P, дзе

• R - пастаянная, 8,314 Дж / ^(моль. Да);
• T - тэмпература газу, Да;
• P - ціск газу, Па.

Прыклады задач на молярное і моляльность. задача №1

Вызначыць малярная канцэнтрацыя калія гідраксіду ў растворы аб'ёмам 500 мл. Маса КОН ў растворы роўная 20 грам.

вызначэнне

Малярная маса калія гідраксіду роўная:

М _КОН = 39 + 16 + 1 = 56 г / моль.

Разлічваем, колькі гідраксіду калія змяшчаецца ў растворы:

ν (КОН) = m / M = 20/56 = 0,36 моль.

Ўлічваем, што аб'ём раствора павінен быць выяўлены ў літрах:

500 мл = 500/1000 = 0,5 літра.

Вызначаем малярная канцэнтрацыя калія гідраксіду:

Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 моль / літр.

задача №2

Колькі вокісла серы (IV) пры нармальных умовах (то бок, калі Р = 101325 Па, а Т = 273 Да) трэба ўзяць для таго, каб прыгатаваць раствор сярністай кіслаты з канцэнтрацыяй 2,5 моль / літр аб'ёмам 5 літраў?

вызначэнне

Вызначым, колькі сярністай кіслаты ўтрымліваецца ў растворы:

ν (H ₂ SO ₃₎ = Cv (H ₂ SO ₃₎ ∙ V (раствора) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 моль.

Раўнанне атрымання сярністай кіслаты мае наступны выгляд:

SO ₂ + H ₂ O = H ₂ SO ₃

Згодна з гэтым:

ν (SO ₂₎ = ν (H ₂ SO _3);

ν (SO ₂₎ = 12,5 моль.

Памятаючы пра тое, што пры нармальных умовах 1 моль газу мае аб'ём 22,4 літра, разлічваем аб'ём вокісла серы:

V (SO ₂₎ = ν (SO ₂₎ ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 літраў.

задача №3

Вызначыць малярная канцэнтрацыя NaOH ў растворы пры яго масавай долі, роўнай 25,5%, і шчыльнасці 1,25 г / мл.

вызначэнне

Прымаем у якасці ўзору раствор аб'ёмам у 1 літр і вызначаем яго масу:

m (раствора) = V (раствора) ∙ р (раствора) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 грам.

Разлічваем, колькі ва ўзоры шчолачы па масе:

m (NaOH) = (w ∙ m (раствора)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 грам.

Малярная маса гідраксіду натрыю роўная:

М _NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г / моль.

Разлічваем, колькі гідраксіду натрыю змяшчаецца ва ўзоры:

v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 моль.

Вызначаем малярная канцэнтрацыя шчолачы:

Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 моль / літр.

задача №4

У вадзе (100 грамах) растварылі 10 грам солі NaCl. Ўсталяваць канцэнтрацыю раствора (моляльную).

вызначэнне

Малярная маса NaCl роўная:

М _NaCl = 23 + 35 = 58 г / моль.

Колькасць NaCl, якое змяшчаецца ў растворы:

ν (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 моль.

У дадзеным выпадку растваральнікам з'яўляецца вада:

100 грам вады = 100/1000 = 0,1 кг Н ₂ О ў гэтым растворы.

Моляльная канцэнтрацыя раствора будзе роўная:

Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (вады) = 0,17 / 0,1 = 1,7 моль / кг.

задача №5

Вызначыць моляльную канцэнтрацыю 15% -нага раствора шчолачы NaOH.

вызначэнне

15% -ный раствор шчолачы азначае, што ў кожных 100 грамах раствора утрымліваецца 15 грам NaOH і 85 грам вады. Або што ў кожных 100 кілаграмах раствора маецца 15 кілаграм NaOH і 85 кілаграм вады. Для таго каб яго прыгатаваць, неабходна ў 85 грамах (кілаграмах) Н ₂ О растварыць 15 грам (кілаграм) шчолачы.

Малярная маса гідраксіду натрыю роўная:

М _NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г / моль.

Цяпер знаходзім колькасць гідраксіду натрыю ў растворы:

ν = m / M = 15/40 = 0,375 моль.

Маса растваральніка (вады) у кілаграмах:

85 грам Н ₂ О = 85/1000 = 0,085 кг Н ₂ О ў гэтым растворы.

Пасля гэтага вызначаецца моляльная канцэнтрацыя:

Cm = (ν / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 моль / кг.

У адпаведнасці з гэтымі тыпавымі задачамі можна вырашыць і большасць іншых на вызначэнне моляльности і молярное.