18Вопрос

способы выражения состава растворовКонцентрацию веществ в растворах можно выразить разными способами. На этой страничке вы с ними познакомитесь. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.

Массовая доля растворённого вещества w(B) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m :

w(B)= m(B) / m

Молярная концентрация C(B) показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора.

C(B) = n(B) / V = m(B) / (M(B) · V),

где М(B)  - молярная масса растворенного вещества г/моль.

Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора. Грамм - эквивалентом вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ - это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода. Э_{основания} = М_{основания} / число замещаемых в реакции гидроксильных групп Э_{кислоты} = М_{кислоты} / число замещаемых в реакции атомов водорода Э_соли = М_соли / произведение числа катионов на его заряд

Моляльность раствора — концентрация раствора, выраженная числом молей растворенного вещества в 1000 г растворителя (не следует смешивать с молярностью раствора).

Титр-показывает сколько грамм растворенного вещества содержиться в одном мл растворв

где

T — титр раствора (в г/мл)

m — масса растворённого вещества (в г)

V — объём раствора (в мл)

19Вопрос

Энергетика растворения

Процесс растворения твердого вещества в воде сопровождается разрушением кристаллической решетки (затрата энергии в форме теплоты, -Q_кр) и гидратацией - образованием гидратов B ·nH₂O, то есть соединений переменного состава между частицами растворенного вещества и молекулами воды (выделение теплоты, +Q_гидр).

В результате общий тепловой эффект растворения равен  Q_(р) = -Q_кр + Q_гидр

Если тепловой эффект растворения положительный (Q_(р) больше 0), то после растворения вещества раствор становится теплее (например, это происходит в случае приготовления раствора AlCl₃), если же тепловой эффект отрицательный (Q_(р) меньше 0), то раствор становится холоднее (иногда температура может опуститься ниже 0 °С, например для NaNO₃ или NH₄NO₃).

В тех редких случаях, когда Q_(р) = 0, температура раствора остается постоянной (например, для NaCl).

Переход в раствор жидких и газообразных веществ также сопровождается гидратацией их молекул и положительным тепловым эффектом. Поэтому в соответствии с принципом Ле-Шательеповышение температуры ведет к уменьшению растворимости газов в воде.

Таким образом, растворение - это физико-химический процесс разрушения связей в исходных веществах и образования новых связей в гидратах. Это положение является основным содержанием химической теории растворов Д.И. Менделеева.

Растворимость выражается концентрацией растворённого вещества в его насыщенном растворе либо в процентах, либо в весовых или объёмных единицах, отнесённых к 100 г или 100 см³ (мл) растворителя (г/100 г или см³/100 см³). Растворимость газов в жидкости зависит от температуры и давления. Растворимость жидких и твёрдых веществ — практически только от температуры.