Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).

Концентрация – это количественный состав растворенного вещества (в конкретных единицах) в единице объема или массы. Обозначили растворенное вещество - Х, а растворитель S. Чаще всего использую понятие молярности (молярная концентрация) и мольной доли. 

 

Способы выражения концентрации растворов.

1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:

 

Массовая доля,

 

где:

ω – массовая доля растворенного вещества;

mв-ва – масса растворённого вещества;

mр-ра – масса растворителя.

Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:

 

Молярная концентрация или молярность,

где:

C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl);

n – количество растворенного вещества, моль;

V – объём раствора, л.

Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.

3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m:

 

Моляльная концентрация (моляльность),

где:

С (x) – моляльность, моль/кг;

n – количество растворенного вещества, моль;

mр-ля – масса растворителя, кг.

4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:

 

Титр,

где:

T – титр растворённого вещества, г/мл;

mв-ва – масса растворенного вещества, г;

Vр-ра – объём раствора, мл.

5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:

 

Мольная доля растворённого вещества,

где:

N – мольная доля растворённого вещества;

n – количество растворённого вещества, моль;

nр-ля – количество вещества растворителя, моль.

Сумма мольных долей должна равняться 1:

 

N(X) + N(S) = 1.

где N(X- мольная доля растворенного вещества Х;

N(S- мольная доля растворенного вещества S.

 

Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:

 

Способы выражения концентрации растворов

 

ω(X- массовая доля растворенного вещества, в %;

М(Х) – молярная масса растворенного вещества;

ρm/(1000V) – плотность раствора.6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.

Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.

Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.

Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.

 

Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента),

где:

СН – нормальная концентрация, моль-экв/л;

z – число эквивалентности;

Vр-ра – объём раствора, л.

 

Растворимость вещества S - максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

 

Способы выражения концентрации растворов

 

Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

 

Способы выражения концентрации растворов