7. Моляльность. Моляльность раствора характеризуется количеством растворенного вещества в молях, приходящихся на 1 кг растворителя в данном растворе.
Наконец, характеризуя количественный состав системы, можно говорить об отношениях массы (или объема или количеств вещества) компонента к массе (или объему или количеству вещества) всей системы. В этом случае мы имеем дело с отношением, которое может быть, соответственно: массовым, объемным или молярным.
Например, если объемное отношение концентрированной серной кислоты и воды равно:
V (H2SO4) : V (H2O) = 1 : 2
это значит, что для приготовления данного раствора необходимо к 1 объему концентрированной серной кислоты добавить 2 объема воды.
При решении задач на смешивание растворов одного и того же вещества или при решении задач на разбавление более концентрированных растворов более разбавленными растворами или водой удобно пользоваться “правилом смешения растворов” (квадратом Пирсона):
раствор с большей масса раствора с большей
массовой долей массовой долей
ω1 раствор с требуемой ωтреб – ω2 => m1
массовой долей
ωтреб.
ω2 ω1 – ωтреб. => m2
раствор с меньшей масса раствора с меньшей
массовой долей массовой долей
В случае разбавления раствора с большей массовой долей растворенного вещества водой, значение массовой доли более разбавленного раствора (в данном случае воды) принимается равным нулю (ω2 = 0).
Для практического определения количественного состава растворов в лабораторной практике часто используется метод титрования
Титрование (титриметрия) — метод количественного анализа, основанный на измерении объема раствора реактива с точно известной концентрацией, прореагировавшего с определенным объемом раствора анализируемого вещества.
При проведении титрования к измеренному пипеткой или пипет-дозатором объему анализируемого раствора, находящегося в конической колбе, постепенно прибавляют из бюретки титрованный раствор реактива (т.е. раствор с известной концентрацией). Титрование заканчивают, когда анализируемое вещество полностью прореагирует с добавляемым реактивом. Конец титрования (точку эквивалентности) устанавливают по изменению окраски соответствующего индикатора или другими способами (по электропроводности, светопропусканию, потенциалуиндикаторного электрода и т.д.) Далее по шкале бюретки определяют объем раствора реагента, пошедшего на титрование.
Используя закон эквивалентов для растворов, в соответствии с которым произведение нормальной концентрации раствора одного из взаимодействующих веществ на объем этого раствора равно произведению нормальной концентрации раствора другого взаимодействующего вещества на объем раствора этого вещества можно найти искомую величину нормальной концентрации определяемого вещества в растворе.
Снорм 1 ∙ V1 = Снорм. 2 ∙ V2 где:
Снорм. 1 и V1 - нормальная концентрация (молярная концентрация эквивалента) и объем раствора анализируемого вещества,
Снорм. 2 и V 2- нормальная концентрация (молярная концентрация эквивалента) и объем раствора с известной концентрацией.
Титриметрический анализ может быть основан на различных типах химических реакций:
кислотно-основное титрование- реакциинейтрализации;
окислительно-восстановительное титрование-окислительно-восстановительные реакции;
осадительное титрование- реакции, протекающие с образованием малорастворимого соединения;
комплексиметрическое титрование- реакции, основанные на образовании прочныхкомплексных соединений.