Молаль концентрациясы. Молярлық және молярлық концентрация нені білдіреді?

2024 Автор: Angel Austin | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 05:33

Молярлық және молярлық концентрациялар, ұқсас атауларға қарамастан, әртүрлі мәндер. Олардың негізгі айырмашылығы - мольдік концентрацияны анықтау кезінде молярлықты анықтаудағыдай ерітіндінің көлеміне емес, еріткіштің массасына есептейді.

Ерітінділер және ерігіштік туралы жалпы ақпарат

Шынайы шешім – бір-бірінен тәуелсіз бірнеше құрамдас бөліктерді қамтитын біртекті жүйе. Олардың бірі еріткіш, ал қалғандары онда еріген заттар болып саналады. Ерітіндіде ең көп болатын зат еріткіш болып табылады.

Ерігіштік – заттың жеке атомдар, иондар, молекулалар немесе бөлшектер түрінде болатын басқа заттармен – ерітінділермен біртекті жүйелер түзу қабілеті. Ал концентрация ерігіштік өлшемі болып табылады.

Демек, ерігіштік дегеніміз заттардың еріткіштің бүкіл көлеміне элементар бөлшектер түрінде біркелкі таралу қабілеті.

Нағыз шешімдеркелесідей жіктеледі:

• еріткіш түрі бойынша - сусыз және сулы;
• еріген заттың түрі бойынша - газдардың, қышқылдардың, сілтілердің, тұздардың және т.б. ерітінділері;
• электр тогымен әрекеттесу бойынша - электролиттер (электр өткізгіштігі бар заттар) және электролиттер емес (электр өткізгіштік қабілеті жоқ заттар);
• концентрация бойынша - сұйылтылған және концентрлі.

Концентрация және оны қалай білдіру керек

Концентрация – еріткіштің белгілі бір мөлшерінде (салмақ немесе көлемде) немесе бүкіл ерітіндінің белгілі бір көлемінде еріген заттың құрамы (салмағы). Ол келесі пішіндерде келеді:

1. Пайыздық концентрация (%-бен көрсетілген) - ол 100 грамм ерітіндіде қанша грамм еріген зат бар екенін көрсетеді.

2. Молярлық концентрация - 1 литр ерітіндідегі грамм моль саны. 1 литр зат ерітіндісінде қанша грамм молекула бар екенін көрсетеді.

3. Қалыпты концентрация - 1 литр ерітіндідегі грамм эквиваленттерінің саны. 1 литр ерітіндіде еріген заттың қанша грамм эквиваленті бар екенін көрсетеді.

4. Молярлық концентрация 1 кг еріткішке мольдегі еріген заттың қаншалықты түсетінін көрсетеді.

5. Титр 1 миллилитр ерітіндіде ерітілген заттың құрамын (граммен) анықтайды.

Молярлық және мольдік концентрация бір-бірінен ерекшеленеді. Оларды қарастырыңызжеке мүмкіндіктер.

Молярлық концентрация

Оны анықтауға арналған формула:

Cv=(v/V), мұнда

v – еріген зат мөлшері, моль;

V - ерітіндінің жалпы көлемі, литр немесе m³.

Мысалы, "0, 1 М ерітінді H₂SO_4" жазбасы мұндай ерітіндінің 1 литрінде бар екенін көрсетеді. 0,1 моль (9,8 грамм) күкірт қышқылы.

Молярлық концентрация

Молярлық және молярлық концентрациялардың мүлдем басқа мағынаға ие екенін әрқашан есте сақтаңыз.

Ерітіндінің молярлық концентрациясы неге тең? Оны анықтау формуласы:

Cm=(v/m), мұнда

v – еріген зат мөлшері, моль;

m – еріткіштің массасы, кг.

Мысалы, 0,2 М NaOH ерітіндісін жазу 1 кг суда 0,2 моль NaOH ерігенін білдіреді (бұл жағдайда ол еріткіш).

Есептеулерге қажет қосымша формулалар

Мольдік концентрацияны есептеу үшін көптеген фондық ақпарат қажет болуы мүмкін. Негізгі есептерді шешу үшін пайдалы болуы мүмкін формулалар төменде берілген.

Зат мөлшерінен ν атомдардың, электрондардың, молекулалардың, иондардың немесе басқа бөлшектердің белгілі бір санын түсініңіз.

v=m/M=N/N_A=V/V_m мұнда:

• m – қосылыстың салмағы, г немесе кг;
• M – молярлық масса, г (немесе кг)/моль;
• N – құрылымдық бірліктердің саны;
• N_A– заттың 1 мольіндегі құрылымдық бірліктердің саны, Авогадро тұрақтысы: 6,02 . 10²³ моль ^{- 1};
• V – жалпы көлем, l немесе m³;
• V_m – молярлық көлем, л/моль немесе m³/моль.

Соңғысы мына формуламен есептеледі:

V_m=RT/P мұнда

• R – тұрақты, 8, 314 Дж/(моль . К);
• T – газ температурасы, K;
• P – газ қысымы, Па.

Молярлық пен молярлыққа арналған тапсырмалар мысалдары. Мәселе №1

500 мл ерітіндідегі калий гидроксидінің молярлық концентрациясын анықтаңыз. Ерітіндідегі KOH массасы 20 грамм.

Анықтама

Калий гидроксидінің молярлық массасы:

M_KOH=39 + 16 + 1=56 г/моль.

Ерітіндіде қанша калий гидроксиді бар екенін есептеңіз:

ν(KOH)=м/М=20/56=0,36 моль.

Ерітінді көлемі литрмен көрсетілуі керек екенін ескеріңіз:

500 мл=500/1000=0,5 литр.

Калий гидроксидінің молярлық концентрациясын анықтаңыз:

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

2-проблема

2,5 моль/литр концентрациясы бар күкірт қышқылының ерітіндісін дайындау үшін қалыпты жағдайда (яғни P=101325 Па және Т=273 К болғанда) қанша күкірт оксиді (IV) алу керек. көлемі 5 литр?

Анықтама

Ерітіндіде қанша күкірт қышқылы бар екенін анықтаңыз:

ν(H₂SO₃)=Cv(H₂SO₃) ∙ V(ерітінді)=2,5 ∙ 5=12,5 моль.

Күкірт қышқылы өндірісінің теңдеуі келесідей:

SO₂ + H₂O=H₂SO ₃

Осыған сәйкес:

ν(SO₂)=ν(H₂SO₃);

ν(SO₂)=12,5 моль.

Қалыпты жағдайда 1 моль газдың көлемі 22,4 литр болатынын есте ұстай отырып, күкірт оксидінің көлемін есептейміз:

V(SO₂)=ν(SO₂) ∙ 22, 4=12, 5 ∙ 22, 4=280 литр.

Мәселе 3

Массалық үлесі 25,5% және тығыздығы 1,25 г/мл ерітіндідегі NaOH молярлық концентрациясын анықтаңыз.

Анықтама

Үлгі ретінде 1 литр ерітінді алып, оның массасын анықтаймыз:

m (ерітінді)=V (ерітінді) ∙ p (ерітінді)=1000 ∙ 1, 25=1250 грамм.

Үлгідегі сілтіні массасы бойынша есептейміз:

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

Натрий гидроксидінің молярлық массасы:

M_NaOH=23 + 16 + 1=40 г/моль.

Үлгіде қанша натрий гидроксиді бар екенін есептеңіз:

v(NaOH)=m /M=319/40=8 моль.

Сілтінің молярлық концентрациясын анықтаңыз:

Cv(NaOH)=v/V=8/1=8 моль/литр.

Мәселе 4

10 грамм NaCl тұзы суда (100 грамм) ерітілді. Ерітінді концентрациясын (молаль) орнатыңыз.

Анықтама

NaCl молярлық массасы:

M_NaCl=23+ 35=58 г/моль.

Ерітіндідегі NaCl мөлшері:

ν(NaCl)=m/M=10/58=0,17 моль.

Бұл жағдайда еріткіш су болып табылады:

100 грамм су=100/1000=0,1 кг H₂O осы ерітіндідегі.

Ерітіндінің молярлық концентрациясы:

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

Мәселе №5

15% NaOH сілті ерітіндісінің молярлық концентрациясын анықтаңыз.

Анықтама

15% сілті ерітіндісі әрбір 100 грамм ерітіндіде 15 грамм NaOH және 85 грамм су бар екенін білдіреді. Немесе әрбір 100 кг ерітіндіде 15 кг NaOH және 85 кг су бар. Оны дайындау үшін 85 граммда (килограмм) 15 грамм (килограмм) сілтіні еріту керек H₂О.

Натрий гидроксидінің молярлық массасы:

M_NaOH=23 + 16 + 1=40 г/моль.

Енді ерітіндідегі натрий гидроксидінің мөлшерін табыңыз:

ν=m/M=15/40=0, 375 моль.

Еріткіштің (су) килограммдағы массасы:

85 грамм H₂O=85/1000=0,085 кг H₂O осы ерітіндіде.

Осыдан кейін мольдік концентрация анықталады:

См=(ν/м)=0,375/0,085=4,41 моль/кг.

Осы типтік тапсырмаларға сәйкес молярлық пен молярлықты анықтау үшін басқалардың көпшілігін шеше аласыз.