Моляльная концентрация. Что значит молярная и моляльная концентрация? Образование в Поволжье

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.

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

ω - массовая доля растворенного вещества;

m в-ва - масса растворённого вещества;

m р-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 :

,

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

n

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 :

,

С (x) - моляльность, моль/кг;

n - количество растворенного вещества, моль;

m р-ля - масса растворителя, кг.

4. - содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:

,

T - титр растворённого вещества, г/мл;

m в-ва - масса растворенного вещества, г;

V р-ра - объём раствора, мл.

5. - безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:

,

N - мольная доля растворённого вещества;

n - количество растворённого вещества, моль;

n р-ля - количество вещества растворителя, моль.

Сумма мольных долей должна равняться 1:

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

где N (X ) Х ;

N (S ) - мольная доля растворенного вещества S.

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

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

М(Х) - молярная масса растворенного вещества;

ρ = m /(1000 V ) - плотность раствора.6. - 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 .

,

С Н - нормальная концентрация, моль-экв/л;

z - число эквивалентности;

V р-ра - объём раствора, л.

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

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

Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Конвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питания Конвертер площади Конвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептах Конвертер температуры Конвертер давления, механического напряжения, модуля Юнга Конвертер энергии и работы Конвертер мощности Конвертер силы Конвертер времени Конвертер линейной скорости Плоский угол Конвертер тепловой эффективности и топливной экономичности Конвертер чисел в различных системах счисления Конвертер единиц измерения количества информации Курсы валют Размеры женской одежды и обуви Размеры мужской одежды и обуви Конвертер угловой скорости и частоты вращения Конвертер ускорения Конвертер углового ускорения Конвертер плотности Конвертер удельного объема Конвертер момента инерции Конвертер момента силы Конвертер вращающего момента Конвертер удельной теплоты сгорания (по массе) Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему) Конвертер разности температур Конвертер коэффициента теплового расширения Конвертер термического сопротивления Конвертер удельной теплопроводности Конвертер удельной теплоёмкости Конвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излучения Конвертер плотности теплового потока Конвертер коэффициента теплоотдачи Конвертер объёмного расхода Конвертер массового расхода Конвертер молярного расхода Конвертер плотности потока массы Конвертер молярной концентрации Конвертер массовой концентрации в растворе Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяжения Конвертер паропроницаемости Конвертер плотности потока водяного пара Конвертер уровня звука Конвертер чувствительности микрофонов Конвертер уровня звукового давления (SPL) Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давления Конвертер яркости Конвертер силы света Конвертер освещённости Конвертер разрешения в компьютерной графике Конвертер частоты и длины волны Оптическая сила в диоптриях и фокусное расстояние Оптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×) Конвертер электрического заряда Конвертер линейной плотности заряда Конвертер поверхностной плотности заряда Конвертер объемной плотности заряда Конвертер электрического тока Конвертер линейной плотности тока Конвертер поверхностной плотности тока Конвертер напряжённости электрического поля Конвертер электростатического потенциала и напряжения Конвертер электрического сопротивления Конвертер удельного электрического сопротивления Конвертер электрической проводимости Конвертер удельной электрической проводимости Электрическая емкость Конвертер индуктивности Конвертер Американского калибра проводов Уровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицах Конвертер магнитодвижущей силы Конвертер напряженности магнитного поля Конвертер магнитного потока Конвертер магнитной индукции Радиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излучения Радиоактивность. Конвертер радиоактивного распада Радиация. Конвертер экспозиционной дозы Радиация. Конвертер поглощённой дозы Конвертер десятичных приставок Передача данных Конвертер единиц типографики и обработки изображений Конвертер единиц измерения объема лесоматериалов Вычисление молярной массы Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

1 моль на литр [моль/л] = 1000 моль на метр³ [моль/м³]

Исходная величина

Преобразованная величина

моль на метр³ моль на литр моль на сантиметр³ моль на миллиметр³ киломоль на метр³ киломоль на литр киломоль на сантиметр³ киломоль на миллиметр³ миллимоль на метр³ миллимоль на литр миллимоль на сантиметр³ миллимоль на миллиметр³ моль на куб. дециметр молярный миллимолярный микромолярный наномолярный Пикомолярный Фемтомолярный Аттомолярный зептомолярный йоктомолярный

Подробнее о молярной концентрации

Общие сведения

Концентрацию раствора можно измерять разными способами, например как отношение массы растворенного вещества к общему объему раствора. В этой статье мы рассмотрим молярную концентрацию , которую измеряют как отношение между количеством вещества в молях к общему объему раствора. В нашем случае вещество - это растворимое вещество, а объем мы измеряем для всего раствора, даже если в нем растворены другие вещества. Количество вещества - это число элементарных составляющих, например атомов или молекул вещества. Так как даже в малом количестве вещества обычно большое число элементарных составляющих, то для измерения количества вещества используют специальные единицы, моли. Один моль равен числу атомов в 12 г углерода-12, то есть это приблизительно 6×10²³ атомов.

Использовать моли удобно в случае, если мы работаем с количеством вещества настолько малым, что его количество легко можно измерить домашними или промышленными приборами. Иначе пришлось бы работать с очень большими числами, что неудобно, или с очень маленьким весом или объемом, которые трудно найти без специализированного лабораторного оборудования. Чаще всего при работе с молями используют атомы, хотя возможно использовать и другие частицы, например молекулы или электроны. Следует помнить, что если используются не атомы, то необходимо это указать. Иногда молярную концентрацию также называют молярностью .

Следует не путать молярность с моляльностью . В отличии от молярности, моляльность - это отношение количества растворимого вещества к массе растворителя, а не к массе всего раствора. Когда растворитель - вода, а количество растворимого вещества по сравнению с количеством воды мало, то молярность и моляльность похожи по значению, но в остальных случаях они обычно отличаются.

Факторы, влияющие на молярную концентрацию

Молярная концентрация зависит от температуры, хотя эта зависимость сильнее для одних и слабее для других растворов, в зависимости от того, какие вещества в них растворены. Некоторые растворители при повышении температуры расширяются. В этом случае, если растворенные в этих растворителях вещества не расширяются вместе с растворителем, то молярная концентрация всего раствора понижается. С другой стороны, в некоторых случаях с повышением температуры растворитель испаряется, а количество растворимого вещества не меняется - в этом случае концентрация раствора увеличится. Иногда происходит наоборот. Иногда изменение температуры влияет на то, как растворяется растворимое вещество. Например, часть или все растворимое вещество перестает растворяться, и концентрация раствора уменьшается.

Единицы

Молярную концентрацию измеряют в молях на единицу объема, например молях на литр или молях на кубический метр. Моли на кубический метр - это единица СИ. Молярность можно также измерять, используя и другие единицы объема.

Как найти молярную концентрацию

Чтобы найти молярную концентрацию необходимо знать количество и объем вещества. Количество вещества можно вычислить, используя химическую формулу этого вещества и информацию об общей массе этого вещества в растворе. То есть, чтобы узнать количество раствора в молях, узнаем из таблицы Менделеева атомную массу каждого атома в растворе, а потом разделим общую массу вещества на общую атомную массу атомов в молекуле. Перед тем, как складывать вместе атомную массу следует убедиться, что мы умножили массу каждого атома на количество атомов в молекуле, которую мы рассматриваем.

Можно производить вычисления и в обратном порядке. Если известна молярная концентрация раствора и формула растворимого вещества, то можно узнать количество растворителя в растворе, в молях и граммах.

Примеры

Найдем молярность раствора из 20 литров воды и 3-х столовых ложек соды. В одной столовой ложке - примерно 17 грамм, а в трех - 51 грамм. Сода - это гидрокарбонат натрия, формула которого - NaHCO₃. В этом примере мы будем использовать атомы для вычисления молярности, поэтому найдем атомную массу составляющих натрия (Na), водорода (H), углерода (C) и кислорода (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Так как кислород в формуле - O₃, то необходимо умножить атомную массу кислорода на 3. Получим 47,9982. Теперь сложим массы всех атомов и получим 84,006609. Атомную массу указывают в таблице Менделеева в атомных единицах массы, или а. е. м. Наши вычисления тоже в этих единицах. Одна а. е. м. равна массе одного моля вещества в граммах. То есть, в нашем примере - масса одного моля NaHCO₃ равна 84,006609 грамма. В нашей задаче - 51 грамм соды. Найдем молярную массу, разделив 51 грамм на массу одного моля, то есть на 84 грамма, и получим 0,6 моля.

Получается, что наш раствор - это 0,6 моля соды, растворенные в 20 литрах воды. Разделим это количество соды на общий объем раствора, то есть 0,6 моля / 20 л = 0.03 моль/л. Так как в растворе использовали большое количество растворителя и малое количество растворимого вещества, то его концентрация мала.

Рассмотрим другой пример. Найдем молярную концентрацию одного кусочка сахара в чашке чая. Столовый сахар состоит из сахарозы. Сначала найдем вес одного моля сахарозы, формула которой - C₁₂H₂₂O₁₁. Используя таблицу Менделеева, найдем атомные массы и определим массу одного моля сахарозы: 12×12 + 22×1 + 11×16 = 342 грамм. В одном кубике сахара 4 грамма, что дает нам 4/342 = 0,01 молей. В одной чашке около 237 миллилитров чая, значит концентрация сахара в одной чашке чая равна 0,01 моля / 237 миллилитров × 1000 (чтобы перевести миллилитры в литры) = 0,049 моля на литр.

Применение

Молярную концентрацию широко используют в вычислениях, связанных с химическими реакциями. Раздел химии, в котором рассчитывают соотношения между веществами в химических реакциях и часто работают с молями, называется стехиометрией . Молярную концентрацию можно найти по химической формуле конечного продукта, который потом становится растворимым веществом, как в примере с раствором соды, но можно также вначале найти это вещество по формулам химической реакции, во время которой оно образуется. Для этого нужно знать формулы веществ, участвующих в этой химической реакции. Решив уравнение химической реакции, узнаем формулу молекулы растворяемого вещества, а потом найдем массу молекулы и молярную концентрацию с помощью таблицы Менделеева, как в примерах выше. Конечно, можно производить вычисления и в обратном порядке, используя информацию о молярной концентрации вещества.

Рассмотрим простой пример. На этот раз смешаем соду с уксусом, чтобы увидеть интересную химическую реакцию. И уксус, и соду легко найти - наверняка они есть у вас на кухне. Как уже упоминалось выше, формула соды - NaHCO₃. Уксус - это не чистое вещество, а 5% раствор уксусной кислоты в воде. Формула уксусной кислоты - CH₃COOH. Концентрация уксусной кислоты в уксусе может быть больше или меньше 5%, в зависимости от производителя и страны, в которой она сделана, так как в разных странах концентрация уксуса разная. В этом эксперименте можно не беспокоиться о химических реакциях воды с другими веществами, так как вода не реагирует с содой. Нам важен только объем воды, когда позже мы будем вычислять концентрацию раствора.

Вначале решим уравнение для химической реакции между содой и уксусной кислотой:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Продукт реакции - H₂CO₃, вещество, которое из-за низкой стабильности снова вступает в химическую реакцию.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

В результате реакции получаем воду (H₂O), углекислый газ (CO₂) и ацетат натрия (NaC₂H₃O₂). Смешаем полученный ацетат натрия с водой и найдем молярную концентрацию этого раствора, так же, как перед этим мы находили концентрацию сахара в чае и концентрацию соды в воде. При вычислении объема воды необходимо учитывать и воду, в которой растворена уксусная кислота. Ацетат натрия - интересное вещество. Его используют в химических грелках, например в грелках для рук.

Используя стехиометрию для вычисления количества веществ, вступающих в химическую реакцию, или продуктов реакции, для которых мы позже будем находить молярную концентрацию, следует заметить, что только ограниченное количество вещества может вступать в реакцию с другими веществами. Это также влияет на количество конечного продукта. Если молярная концентрация известна, то, наоборот, можно определить количество исходных продуктов методом обратного расчета. Этот метод нередко используют на практике, при расчетах, связанных с химическими реакциями.

При использовании рецептов, будь то в кулинарии, в изготовлении лекарств, или при создании идеальной среды для аквариумных рыбок, необходимо знать концентрацию. В повседневной жизни чаще всего удобнее использовать граммы, но в фармацевтике и химии чаще используют молярную концентрацию.

В фармацевтике

При создании лекарств молярная концентрация очень важна, так как от нее зависит, как лекарство влияет на организм. Если концентрация слишком высока, то лекарства могут быть даже смертельны. С другой стороны, если концентрация слишком мала, то лекарство неэффективно. Кроме этого, концентрация важна при обмене жидкостей через клеточные мембраны в организме. При определении концентрации жидкости, которая должна либо проходить, либо, наоборот, не проходить через мембраны, используют либо молярную концентрацию, либо с ее помощью находят осмотическую концентрацию . Осмотическую концентрацию используют чаще, чем молярную. Если концентрация вещества, например лекарства, выше с одной стороны мембраны, по сравнению с концентрацией с другой стороны мембраны, например, внутри глаза, то более концентрированный раствор переместится через мембрану туда, где концентрация меньше. Такой поток раствора через мембрану нередко проблематичен. Например, если жидкость перемещается внутрь клетки, к примеру, в кровеносную клетку, то возможно, что из-за этого переполнения жидкостью мембрана будет повреждена и разорвется. Утечка жидкости из клетки тоже проблематична, так как из-за этого нарушится работоспособность клетки. Любое вызванное медикаментами течение жидкости через мембрану из клетки или в клетку желательно предотвратить, и для этого концентрацию лекарства стараются сделать похожей на концентрацию жидкости в организме, например в крови.

Стоит заметить, что в некоторых случаях молярная и осмотическая концентрация равны, но это не всегда так. Это зависит от того, распалось ли растворенное в воде вещество на ионы в процессе электролитической диссоциации . Вычисляя осмотическую концентрацию, учитывают частицы в общем, в то время как при вычислении молярной концентрации учитывают только определенные частицы, например молекулы. Поэтому если, например, мы работаем с молекулами, но вещество распалось на ионы, то молекул будет меньше общего числа частиц (включая и молекулы и ионы), и значит и молярная концентрация будет ниже осмотической. Чтобы перевести молярную концентрацию в осмотическую, нужно знать физические свойства раствора.

В изготовлении лекарственных препаратов фармацевты также учитывают тоничность раствора. Тоничность - свойство раствора, которое зависит от концентрации. В отличие от осмотической концентрации, тоничность - это концентрация веществ, которые не пропускает мембрана. Процесс осмоса заставляет растворы с большей концентрацией перемещаться в растворы с меньшей концентрацией, но если мембрана предотвращает это движение, не пропуская через себя раствор, то возникает давление на мембрану. Такое давление обычно проблематично. Если лекарство предназначено для того, чтобы проникнуть в кровь или другую жидкость в организме, то необходимо уравновесить тоничность этого лекарства с тоничностью жидкости в организме, чтобы избежать осмотического давления на мембраны в организме.

Чтобы уравновесить тоничность, лекарственные препараты нередко растворяют в изотоническом растворе . Изотонический раствор - это раствор столовой соли (NaCL) в воде с такой концентрацией, которая позволяет уравновесить тоничность жидкости в организме и тоничность смеси этого раствора и лекарства. Обычно изотонический раствор хранят в стерильных контейнерах, и вливают его внутривенно. Иногда его используют в чистом виде, а иногда - как смесь с лекарством.

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Одной из основных единиц в Международной системе единиц (СИ) является единица количества вещества – моль.

Моль это такое количество вещества, которое содержит столько структурных единиц данного вещества (молекул, атомов, ионов и др.), сколько атомов углерода содержится в 0,012 кг (12 г) изотопа углерода 12 С .

Учитывая, что значение абсолютной атомной массы для углерода равно m (C) = 1,99 · 10  26 кг, можно рассчитать число атомов углерода N А , содержащееся в 0,012 кг углерода.

Моль любого вещества содержит одно и то же число частиц этого вещества (структурных единиц). Число структурных единиц, содержащихся в веществе количеством один моль равно 6,02·10 23 и называется числом Авогадро (N А ).

Например, один моль меди содержит 6,02·10 23 атомов меди (Cu), а один моль водорода (H 2) – 6,02·10 23 молекул водорода.

Молярной массой (M) называется масса вещества, взятого в количестве 1 моль.

Молярная масса обозначается буквой М и имеет размерность [г/моль]. В физике пользуются размерностью [кг/кмоль].

В общем случае численное значение молярной массы вещества численно совпадает со значением его относительной молекулярной (относительной атомной) массы.

Например, относительная молекулярная масса воды равна:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.

Молярная масса воды имеет ту же величину, но выражена в г/моль:

М (Н 2 О) = 18 г/моль.

Таким образом, моль воды, содержащий 6,02·10 23 молекул воды (соответственно 2·6,02·10 23 атомов водорода и 6,02·10 23 атомов кислорода), имеет массу 18 граммов. В воде, количеством вещества 1 моль, содержится 2 моль атомов водорода и один моль атомов кислорода.

1.3.4. Связь между массой вещества и его количеством

Зная массу вещества и его химическую формулу, а значит и значение его молярной массы, можно определить количество вещества и, наоборот, зная количество вещества, можно определить его массу. Для подобных расчетов следует пользоваться формулами:

где ν – количество вещества, [моль]; m – масса вещества, [г] или [кг]; М – молярная масса вещества, [г/моль] или [кг/кмоль].

Например, для нахождения массы сульфата натрия (Na 2 SO 4) количеством 5 моль найдем:

1) значение относительной молекулярной массы Na 2 SO 4 , представляющую собой сумму округленных значений относительных атомных масс:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,

2) численно равное ей значение молярной массы вещества:

М(Na 2 SO 4) = 142 г/моль,

3) и, наконец, массу 5 моль сульфата натрия:

m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г.

Ответ: 710.

1.3.5. Связь между объемом вещества и его количеством

При нормальных условиях (н.у.), т.е. при давлении р , равном 101325 Па (760 мм. рт. ст.), и температуре Т, равной 273,15 К (0 С), один моль различных газов и паров занимает один и тот же объем, равный 22,4 л.

Объем, занимаемый 1 моль газа или пара при н.у., называется молярным объемом газа и имеет размерность литр на моль.

V мол = 22,4 л/моль.

Зная количество газообразного вещества) и значение молярного объема (V мол) можно рассчитать его объем (V) при нормальных условиях:

V = ν · V мол,

где ν – количество вещества [моль]; V – объем газообразного вещества [л]; V мол = 22,4 л/моль.

И, наоборот, зная объем (V ) газообразного вещества при нормальных условиях, можно рассчитать его количество (ν):

Молярная и моляльная концентрации, несмотря на похожие названия, величины разные. Основное их отличие в том, что при определении моляльной концентрации расчёт производится не на объем раствора, как при выявлении молярности, а на массу растворителя.

Общие сведения о растворах и растворимости

Называется однородная система, которая включает в свой состав некоторое число компонентов, независимых друг от друга. Один из них считается растворителем, а остальные являются растворенными в нем веществами. Растворителем считается то вещество, которого в растворе больше всего.

Растворимость - способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы - растворы, в которых оно находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц. А концентрация - это мера растворимости.

Следовательно, растворимость является способностью веществ распределяться равномерно в виде элементарных частиц по всему объему растворителя.

Истинные растворы классифицируются следующим образом:

  • по виду растворителя - неводные и водные;
  • по виду растворенного вещества - растворы газов, кислот, щелочей, солей и т.д.;
  • по взаимодействию с электрическим током - электролиты (вещества, которые обладают электропроводностью) и неэлектролиты (вещества, не способные к электропроводности);
  • по концентрации - разбавленные и концентрированные.

Концентрация и способы ее выражения

Концентрацией называют содержание (весовое) вещества, растворенного в определенном количестве (весовом или объемном) растворителя или же в определенном объеме всего раствора. Она бывает следующих видов:

1. Концентрация процентная (выражается в %) - она говорит о том, сколько содержится граммов растворенного вещества в 100 граммах раствора.

2. Концентрация молярная - это число грамм-молей, приходящихся на 1 литр раствора. Показывает, сколько содержится грамм-молекул в 1 литре раствора вещества.

3. Концентрация нормальная - это число грамм-эквивалентов, приходящихся на 1 литр раствора. Показывает, сколько содержится грамм-эквивалентов растворенного вещества в 1 литре раствора.

4. Концентрация моляльная показывает, сколько растворенного вещества в молях приходится на 1 килограмм растворителя.

5. Титр определяет содержание (в граммах) вещества, которое растворено в 1 миллилитре раствора.

Молярная и моляльная концентрация отличаются друг от друга. Рассмотрим их индивидуальные особенности.

Молярная концентрация

Формула для ее определения:

Cv=(v/V), где

V - общий объем раствора, литр или м 3 .

Например, запись "0,1 М раствор Н 2 SO 4" говорит о том, что в 1 литре такого раствора присутствует 0,1 моль (9,8 граммов) серной кислоты.

Моляльная концентрация

Всегда следует принимать во внимание то, что моляльная и молярная концентрации имеют абсолютно разное значение.

Что же такое моляльная Формула для ее определения такова:

Cm=(v/m), где

v - количество вещества растворенного, моль;

m - масса растворителя, кг.

Например, запись 0,2 M раствор NaOH означает, что в 1 килограмме воды (в данном случае она является растворителем) растворено 0,2 моля NaOH.

Дополнительные формулы, необходимые для расчетов

Много вспомогательных сведений может потребоваться для того, чтобы была рассчитана моляльная концентрация. Формулы, которые могут пригодиться для решения основных задач, представлены ниже.

Под количеством вещества ν понимают определенное число атомов, электронов, молекул, ионов или других его частиц.

v=m/M=N/N A =V/V m , где:

  • m - масса соединения, г или кг;
  • M - масса молярная, г (или кг)/моль;
  • N - число структурных единиц;
  • N A - число структурных единиц в 1 моле вещества, постоянная Авогадро: 6,02 . 10 23 моль - 1 ;
  • V - общий объем, л или м 3 ;
  • V m - объем молярный, л/моль или м 3 /моль.

Последний вычисляется по формуле:

V m =RT/P, где

  • R - постоянная, 8,314 Дж/(моль. К);
  • T - температура газа, К;
  • P - давление газа, Па.

Примеры задач на молярность и моляльность. Задача №1

Определить молярную концентрацию калия гидроксида в растворе объемом 500 мл. Масса КОН в растворе равна 20 грамм.

Определение

Молярная масса калия гидроксида равна:

М КОН = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.

Рассчитываем, сколько содержится в растворе:

ν(КОН) = m/M = 20/56 = 0,36 моль.

Учитываем, что объем раствора должен быть выражен в литрах:

500 мл = 500/1000 = 0,5 литра.

Определяем молярную концентрацию калия гидроксида:

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

Задача №2

Сколько окисла серы (IV) при нормальных условиях (т.е. когда Р = 101325 Па, а Т = 273 К) нужно взять для того, чтобы приготовить раствор сернистой кислоты с концентрацией 2,5 моль/литр объемом 5 литров?

Определение

Определим, сколько содержится в растворе:

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

Уравнение получения сернистой кислоты имеет следующий вид:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

Согласно этому:

ν(SO 2) = ν(H 2 SO 3);

ν(SO 2) = 12,5 моль.

Помня о том, что при нормальных условиях 1 моль газа имеет объем 22,4 литра, рассчитываем объем окисла серы:

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

Задача №3

Определить молярную концентрацию NaOH в растворе при его равной 25,5%, и плотности 1,25 г/мл.

Определение

Принимаем в качестве образца раствор объемом в 1 литр и определяем его массу:

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

Рассчитываем, сколько в образце щелочи по массе:

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

Гидроксида натрия равна:

Рассчитываем, сколько содержится в образце:

v(NaOH) = m /M = 319/40 = 8 моль.

Определяем молярную концентрацию щелочи:

Cv(NaOH)=v/V = 8/1 = 8 моль/литр.

Задача №4

В воде (100 граммах) растворили 10 грамм соли NaCl. Установить концентрацию раствора (моляльную).

Определение

Молярная масса NaCl равна:

М NaCl = 23 + 35 = 58 г/моль.

Количество NaCl, содержащееся в растворе:

ν(NaCl) = m/M = 10/58 = 0,17 моль.

В данном случае растворителем является вода:

100 грамм воды = 100/1000 = 0,1 кг Н 2 О в этом растворе.

Моляльная концентрация раствора будет равна:

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

Задача №5

Определить моляльную концентрацию 15%-ного раствора щелочи NaOH.

Определение

15%-ный раствор щелочи означает, что в каждых 100 граммах раствора содержится 15 грамм NaOH и 85 грамм воды. Или что в каждых 100 килограммах раствора имеется 15 килограмм NaOH и 85 килограмм воды. Для того чтобы его приготовить, необходимо в 85 граммах (килограммах) Н 2 О растворить 15 грамм (килограмм) щелочи.

Молярная масса гидроксида натрия равна:

М NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

Теперь находим количество гидроксида натрия в растворе:

ν=m/M=15/40=0,375 моль.

Масса растворителя (воды) в килограммах:

85 грамм Н 2 О = 85/1000 = 0,085 кг Н 2 О в этом растворе.

После этого определяется моляльная концентрация:

Cm=(ν/m)=0,375/0,085=4,41 моль/кг.

В соответствии с этими типовыми задачами можно решить и большинство других на определение моляльности и молярности.

#3 Технолог ОП

C г/л = M*1,2050*10 -1.5

где М - мольная масса в граммах растворенного вещества

#4 aversun

а разве М - это не молярная масса? Оо

#5 Технолог ОП

А я о чем написал? - мольная масса (в граммах) растворенного вещества

#6 aversun

#7 Технолог ОП

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Перевод из грамм в число молей и из числа молей в граммы

Калькулятор выполняет перевод из массы вещества, заданной в граммах, в количество вещества в молях и обратно.

Для задач по химии бывает нужно перевести массу вещества в граммах в количество вещества в молях и обратно.

Решается это через простое соотношение:

Масса вещества в граммах

Количество вещества в молях

Молярная масса вещества в грамм/моль

И, собственно, самым сложным моментом здесь является определение молярной массы химического соединения.

Молярная масса - характеристика вещества, отношение массы вещества к количеству молей этого вещества, то есть масса одного моля вещества. Для отдельных химических элементов молярной массой является масса одного моля отдельных атомов этого элемента, то есть масса атомов вещества взятых в количестве равном числу Авогадро (собственно, число Авогадро - это число атомов углерода-12 в 12 граммах углерода-12). Таким образом молярная масса элемента, выраженная в г/моль, численно совпадает с молекулярной массой - массой атома элемента, выраженной в а. е. м. (атомная единица массы). А молярные массы сложных молекул (химических соединений) можно определить, суммируя молярные массы входящих в них элементов.

К счастью, на нашем сайте уже есть калькулятор Молярная масса соединений, который подсчитывает молярную массу химических соединений, основываясь на данных по атомной массе из справочника Таблица Менделеева. Он используется, чтобы получить молярную массу по введенной формуле химического соединения в калькуляторе ниже.

Калькулятор ниже рассчитывает массу вещества в граммах или количество вещества в молях, в зависимости от выбора пользователя. Для справки также выводится молярная масса соединения и детали ее расчета

Химические элементы следует писать так, как они написаны в таблице Менделеева, т. е. учитывать большие и маленькие буквы. Например Co - кобальт, CO - моноксид углерода, угарный газ. Таким образом, Na3PO4 - правильно, na3po4, NA3PO4 - неправильно.

Конвертер величин

Перевести единицы: миллимоль на литр [ммоль/л] <-> моль на литр [моль/л]

Как улучшить прием мобильного телефона?

Подробнее о молярной концентрации

Общие сведения

Концентрацию раствора можно измерять разными способами, например как отношение массы растворенного вещества к общему объему раствора. В этой статье мы рассмотрим молярную концентрацию, которую измеряют как отношение между количеством вещества в молях к общему объему раствора. В нашем случае вещество - это растворимое вещество, а объем мы измеряем для всего раствора, даже если в нем растворены другие вещества. Количество вещества - это число элементарных составляющих, например атомов или молекул вещества. Так как даже в малом количестве вещества обычно большое число элементарных составляющих, то для измерения количества вещества используют специальные единицы, моли. Один моль равен числу атомов в 12 г углерода-12, то есть это приблизительно 6×10²³ атомов.

Использовать моли удобно в случае, если мы работаем с количеством вещества настолько малым, что его количество легко можно измерить домашними или промышленными приборами. Иначе пришлось бы работать с очень большими числами, что неудобно, или с очень маленьким весом или объемом, которые трудно найти без специализированного лабораторного оборудования. Чаще всего при работе с молями используют атомы, хотя возможно использовать и другие частицы, например молекулы или электроны. Следует помнить, что если используются не атомы, то необходимо это указать. Иногда молярную концентрацию также называют молярностью.

Следует не путать молярность с моляльностью. В отличии от молярности, моляльность - это отношение количества растворимого вещества к массе растворителя, а не к массе всего раствора. Когда растворитель - вода, а количество растворимого вещества по сравнению с количеством воды мало, то молярность и моляльность похожи по значению, но в остальных случаях они обычно отличаются.

Факторы, влияющие на молярную концентрацию

Молярная концентрация зависит от температуры, хотя эта зависимость сильнее для одних и слабее для других растворов, в зависимости от того, какие вещества в них растворены. Некоторые растворители при повышении температуры расширяются. В этом случае, если растворенные в этих растворителях вещества не расширяются вместе с растворителем, то молярная концентрация всего раствора понижается. С другой стороны, в некоторых случаях с повышением температуры растворитель испаряется, а количество растворимого вещества не меняется - в этом случае концентрация раствора увеличится. Иногда происходит наоборот. Иногда изменение температуры влияет на то, как растворяется растворимое вещество. Например, часть или все растворимое вещество перестает растворяться, и концентрация раствора уменьшается.

Единицы

Молярную концентрацию измеряют в молях на единицу объема, например молях на литр или молях на кубический метр. Моли на кубический метр - это единица СИ. Молярность можно также измерять, используя и другие единицы объема.

Как найти молярную концентрацию

Чтобы найти молярную концентрацию необходимо знать количество и объем вещества. Количество вещества можно вычислить, используя химическую формулу этого вещества и информацию об общей массе этого вещества в растворе. То есть, чтобы узнать количество раствора в молях, узнаем из таблицы Менделеева атомную массу каждого атома в растворе, а потом разделим общую массу вещества на общую атомную массу атомов в молекуле. Перед тем, как складывать вместе атомную массу следует убедиться, что мы умножили массу каждого атома на количество атомов в молекуле, которую мы рассматриваем.

Можно производить вычисления и в обратном порядке. Если известна молярная концентрация раствора и формула растворимого вещества, то можно узнать количество растворителя в растворе, в молях и граммах.

Примеры

Найдем молярность раствора из 20 литров воды и 3-х столовых ложек соды. В одной столовой ложке - примерно 17 грамм, а в трех - 51 грамм. Сода - это гидрокарбонат натрия, формула которого - NaHCO₃. В этом примере мы будем использовать атомы для вычисления молярности, поэтому найдем атомную массу составляющих натрия (Na), водорода (H), углерода (C) и кислорода (O).

Так как кислород в формуле - O₃, то необходимо умножить атомную массу кислорода на 3. Получим 47,9982. Теперь сложим массы всех атомов и получим 84,006609. Атомную массу указывают в таблице Менделеева в атомных единицах массы, или а. е. м. Наши вычисления тоже в этих единицах. Одна а. е. м. равна массе одного моля вещества в граммах. То есть, в нашем примере - масса одного моля NaHCO₃ равна 84,грамма. В нашей задаче - 51 грамм соды. Найдем молярную массу, разделив 51 грамм на массу одного моля, то есть на 84 грамма, и получим 0,6 моля.

Получается, что наш раствор - это 0,6 моля соды, растворенные в 20 литрах воды. Разделим это количество соды на общий объем раствора, то есть 0,6 моля / 20 л = 0.03 моль/л. Так как в растворе использовали большое количество растворителя и малое количество растворимого вещества, то его концентрация мала.

Рассмотрим другой пример. Найдем молярную концентрацию одного кусочка сахара в чашке чая. Столовый сахар состоит из сахарозы. Сначала найдем вес одного моля сахарозы, формула которой - C₁₂H₂₂O₁₁. Используя таблицу Менделеева, найдем атомные массы и определим массу одного моля сахарозы: 12×12 + 22×1 + 11×16 = 342 грамм. В одном кубике сахара 4 грамма, что дает нам 4/342 = 0,01 молей. В одной чашке около 237 миллилитров чая, значит концентрация сахара в одной чашке чая равна 0,01 моля / 237 миллилитров × 1000 (чтобы перевести миллилитры в литры) = 0,049 моля на литр.

Применение

Молярную концентрацию широко используют в вычислениях, связанных с химическими реакциями. Раздел химии, в котором рассчитывают соотношения между веществами в химических реакциях и часто работают с молями, называется стехиометрией. Молярную концентрацию можно найти по химической формуле конечного продукта, который потом становится растворимым веществом, как в примере с раствором соды, но можно также вначале найти это вещество по формулам химической реакции, во время которой оно образуется. Для этого нужно знать формулы веществ, участвующих в этой химической реакции. Решив уравнение химической реакции, узнаем формулу молекулы растворяемого вещества, а потом найдем массу молекулы и молярную концентрацию с помощью таблицы Менделеева, как в примерах выше. Конечно, можно производить вычисления и в обратном порядке, используя информацию о молярной концентрации вещества.

Рассмотрим простой пример. На этот раз смешаем соду с уксусом, чтобы увидеть интересную химическую реакцию. И уксус, и соду легко найти - наверняка они есть у вас на кухне. Как уже упоминалось выше, формула соды - NaHCO₃. Уксус - это не чистое вещество, а 5% раствор уксусной кислоты в воде. Формула уксусной кислоты - CH₃COOH. Концентрация уксусной кислоты в уксусе может быть больше или меньше 5%, в зависимости от производителя и страны, в которой она сделана, так как в разных странах концентрация уксуса разная. В этом эксперименте можно не беспокоиться о химических реакциях воды с другими веществами, так как вода не реагирует с содой. Нам важен только объем воды, когда позже мы будем вычислять концентрацию раствора.

Вначале решим уравнение для химической реакции между содой и уксусной кислотой:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Продукт реакции - H₂CO₃, вещество, которое из-за низкой стабильности снова вступает в химическую реакцию.

В результате реакции получаем воду (H₂O), углекислый газ (CO₂) и ацетат натрия (NaC₂H₃O₂). Смешаем полученный ацетат натрия с водой и найдем молярную концентрацию этого раствора, так же, как перед этим мы находили концентрацию сахара в чае и концентрацию соды в воде. При вычислении объема воды необходимо учитывать и воду, в которой растворена уксусная кислота. Ацетат натрия - интересное вещество. Его используют в химических грелках, например в грелках для рук.

Используя стехиометрию для вычисления количества веществ, вступающих в химическую реакцию, или продуктов реакции, для которых мы позже будем находить молярную концентрацию, следует заметить, что только ограниченное количество вещества может вступать в реакцию с другими веществами. Это также влияет на количество конечного продукта. Если молярная концентрация известна, то, наоборот, можно определить количество исходных продуктов методом обратного расчета. Этот метод нередко используют на практике, при расчетах, связанных с химическими реакциями.

При использовании рецептов, будь то в кулинарии, в изготовлении лекарств, или при создании идеальной среды для аквариумных рыбок, необходимо знать концентрацию. В повседневной жизни чаще всего удобнее использовать граммы, но в фармацевтике и химии чаще используют молярную концентрацию.

В фармацевтике

При создании лекарств молярная концентрация очень важна, так как от нее зависит, как лекарство влияет на организм. Если концентрация слишком высока, то лекарства могут быть даже смертельны. С другой стороны, если концентрация слишком мала, то лекарство неэффективно. Кроме этого, концентрация важна при обмене жидкостей через клеточные мембраны в организме. При определении концентрации жидкости, которая должна либо проходить, либо, наоборот, не проходить через мембраны, используют либо молярную концентрацию, либо с ее помощью находят осмотическую концентрацию. Осмотическую концентрацию используют чаще, чем молярную. Если концентрация вещества, например лекарства, выше с одной стороны мембраны, по сравнению с концентрацией с другой стороны мембраны, например, внутри глаза, то более концентрированный раствор переместится через мембрану туда, где концентрация меньше. Такой поток раствора через мембрану нередко проблематичен. Например, если жидкость перемещается внутрь клетки, к примеру, в кровеносную клетку, то возможно, что из-за этого переполнения жидкостью мембрана будет повреждена и разорвется. Утечка жидкости из клетки тоже проблематична, так как из-за этого нарушится работоспособность клетки. Любое вызванное медикаментами течение жидкости через мембрану из клетки или в клетку желательно предотвратить, и для этого концентрацию лекарства стараются сделать похожей на концентрацию жидкости в организме, например в крови.

Стоит заметить, что в некоторых случаях молярная и осмотическая концентрация равны, но это не всегда так. Это зависит от того, распалось ли растворенное в воде вещество на ионы в процессе электролитической диссоциации. Вычисляя осмотическую концентрацию, учитывают частицы в общем, в то время как при вычислении молярной концентрации учитывают только определенные частицы, например молекулы. Поэтому если, например, мы работаем с молекулами, но вещество распалось на ионы, то молекул будет меньше общего числа частиц (включая и молекулы и ионы), и значит и молярная концентрация будет ниже осмотической. Чтобы перевести молярную концентрацию в осмотическую, нужно знать физические свойства раствора.

В изготовлении лекарственных препаратов фармацевты также учитывают тоничность раствора. Тоничность - свойство раствора, которое зависит от концентрации. В отличие от осмотической концентрации, тоничность - это концентрация веществ, которые не пропускает мембрана. Процесс осмоса заставляет растворы с большей концентрацией перемещаться в растворы с меньшей концентрацией, но если мембрана предотвращает это движение, не пропуская через себя раствор, то возникает давление на мембрану. Такое давление обычно проблематично. Если лекарство предназначено для того, чтобы проникнуть в кровь или другую жидкость в организме, то необходимо уравновесить тоничность этого лекарства с тоничностью жидкости в организме, чтобы избежать осмотического давления на мембраны в организме.

Чтобы уравновесить тоничность, лекарственные препараты нередко растворяют в изотоническом растворе. Изотонический раствор - это раствор столовой соли (NaCL) в воде с такой концентрацией, которая позволяет уравновесить тоничность жидкости в организме и тоничность смеси этого раствора и лекарства. Обычно изотонический раствор хранят в стерильных контейнерах, и вливают его внутривенно. Иногда его используют в чистом виде, а иногда - как смесь с лекарством.

Вас могут заинтересовать и другие конвертеры из группы «Гидравлика и гидромеханика - жидкости»:

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Гидравлика и гидромеханика - жидкости

Молярная концентрация

Молярная концентрация раствора - величина, характеризующая количественный состав раствора и численно равная количеству молей растворенного вещества в одном литре раствора. В Международной системе единиц (СИ) измеряется в моль/м³.

Моль (обозначается моль) - единица измерения количества вещества. Соответствует количеству вещества, в котором содержится 6,(27)×10²³ частиц (молекул, атомов, ионов, или любых других тождественных структурных частиц). 6,(27)×10²³ - это постоянная Авогадро, равная количеству атомов в 12 граммах чистого углерода-12 (¹²C). Таким образом, количество атомов в одном моле любого вещества постоянно и равно числу Авогадро N A . Иначе говоря, моль - это количество вещества, масса которого, выраженная в граммах, численно равняется его массе в атомных единицах массы.

Использование конвертера «Молярная концентрация»

На этих страницах размещены конвертеры единиц измерения, позволяющие быстро и точно перевести значения из одних единиц в другие, а также из одной системы единиц в другую. Конвертеры пригодятся инженерам, переводчикам и всем, кто работает с разными единицами измерения.

Пользуйтесь конвертером для преобразования нескольких сотен единиц в 76 категориях или несколько тысяч пар единиц, включая метрические, британские и американские единицы. Вы сможете перевести единицы измерения длины, площади, объема, ускорения, силы, массы, потока, плотности, удельного объема, мощности, давления, напряжения, температуры, времени, момента, скорости, вязкости, электромагнитные и другие.

Примечание. В связи с ограниченной точностью преобразования возможны ошибки округления. В этом конвертере целые числа считаются точными до 15 знаков, а максимальное количество цифр после десятичной запятой или точки равно 10.

Для представления очень больших и очень малых чисел в этом калькуляторе используется компьютерная экспоненциальная запись, являющаяся альтернативной формой нормализованной экспоненциальной (научной) записи, в которой числа записываются в форме a · 10 x . Например: = 1,103 · 10 6 = 1,103E+6. Здесь E (сокращение от exponent ) - означает «· 10^», то есть «. умножить на десять в степени. » . Компьютерная экспоненциальная запись широко используется в научных, математических и инженерных расчетах.

  • Выберите единицу, с которой выполняется преобразование, из левого списка единиц измерения.
  • Выберите единицу, в которую выполняется преобразование, из правого списка единиц измерения.
  • Введите число (например, «15») в поле «Исходная величина».
  • Результат сразу появится в поле «Результат» и в поле «Преобразованная величина».
  • Можно также ввести число в правое поле «Преобразованная величина» и считать результат преобразования в полях «Исходная величина» и «Результат».

Мы работаем над обеспечением точности конвертеров и калькуляторов TranslatorsCafe.com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.

Если вы заметили неточность в расчётах или ошибку в тексте, или вам необходим другой конвертер для перевода из одной единицы измерения в другую, которого нет на нашем сайте - напишите нам!

© ANVICA Software Development 2002-2018.

Как рассчитать молярность раствора

Молярность описывает соотношение между молями растворенного вещества и объемом раствора. Чтобы получить подробное представление о том, как найти молярность раствора, когда даны моли, литры, граммы и/или миллилитры, читайте далее.

Шаги Править

Метод 1 из 4:

Метод первый: Вычисление молярности, если даны моли и объем Править

Метод 2 из 4:

Метод второй: Вычисление молярности, если даны масса и объем Править

Метод 3 из 4:

Метод третий: Вычисление молярности, если даны моли и миллилитры Править

Метод 4 из 4:

Дополнительная практическая задача Править

Дополнительные статьи

найти число протонов, нейтронов и электронов

Образование в Поволжье

Прежде всего, необходимо прояснить одну очень важную особенность концентрации в любом ее выражении – концентрация всегда имеет размерность. Нередко концентрацией именуют то, что на самом деле ею не является. Например, содержание спирта 5% по объему – это не концентрация, это доля. Проценты – не размерность. Размерность – всегда что-то одно, деленное на что-то другое, например: г/моль, моль/литр и т.д.

Рассмотрим кратко основные способы выражения концентрации.

Молярная концентрация, или попросту молярность. Размерность моль/л. Это выражение концентрации показывает число моль растворенного вещества в одном литре раствора. Зная формулу вещества, моль/литр легко пересчитать в грамм/литр. Например, если концентрация раствора едкого натра NaOH составляет 1 моль/л (1М NaOH), то один литр такого раствора будет содержать 40 граммов едкого натра (молярная масса NaOH – 40 г/моль, вычисляется с помощью таблицы Менделеева). Однако эти данные не позволяют рассчитать массовую долю едкого натра в растворе – для этого необходимо знать массу растворенного вещества в 1 кг, а не в 1 л раствора. Чтобы от литров перейти к килограммам, необходимо знать плотность нашего раствора. Для 1М NaOH она равна 1,045 г/мл. Т.е. один литр нашего раствора весит не 1000 г, а 1000 мл * 1,045 г/мл = 1045 г. 40 г составляют 3,83% от 1045 г. При расчете доли (массовой, объемной, мольной) размерность числителя и знаменателя дроби всегда совпадают, поэтому сама доля – величина безразмерная. Ни в коем случае нельзя рассчитывать проценты, ставя в числитель граммы растворенного вещества, а в знаменатель – литры раствора. Необходимо прежде перевести литры в килограммы с помощью плотности раствора, ρ.

От молярной концентрации отличается моляльная, или моляльность. Она показывает количество моль растворенного вещества на один килограмм растворителя. Моляльная концентрация часто используется там, где необходимо рассчитать концентрацию раствора по изменению температуры его замерзания либо кипения по сравнению с чистым растворителем.

Единицы измерения в клинической и биохимической диагностике

В соответствии с Государственным стандартом, во всех отраслях науки и техники, в том числе и в медицине, обязательным является применение единиц Международной системы единиц (СИ).

Единицей объема в СИ является кубический метр (м3). Для удобства в медицине допускается применять единицу объема литр (л; 1 л = 0,001 м3).

Единицей количества вещества, содержащего столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в нуклиде углерода 12С массой 0,012 кг, является моль, т. е. моль - это количество вещества в граммах, число которых равно молекулярной массе этого вещества.

Количество молей соответствует массе вещества в граммах, деленному на относительную молекулярную массу вещества.

1 моль = 10^3 ммоль = 10^6 мкмолъ = 10^9 нмолъ = 10^12 пмоль

Только для показателей, молекулярная масса которых неизвестна или не может быть измерена, поскольку лишена физического смысла (общий белок, общие липиды и т. п.), в качестве единицы измерения используют массовую концентрацию - грамм на литр (г/л).

Весьма распространенной в недалеком прошлом единицей концентрации в клинической биохимии являлся миллиграмм-процент (мг%) - количество вещества в миллиграммах, содержащееся в 100 мл биологической жидкости. Для пересчета этой величины в единицы СИ используется следующая формула:

ммоль/л = мг% 10 / молекулярная масса вещества

Использовавшаяся ранее единица концентрации эквивалент на литр (экв/л) подлежит замене на единицу моль на литр (моль/л). Для этого значение концентрации в эквивалентах на литр делят на валентность элемента.

Активность ферментов в единицах СИ выражается в количествах молей продукта (субстрата), образующихся (превращающихся) в 1 с в 1 л раствора - моль/(с-л), мкмоль/(с-л), нмоль/(с-л).

Ммоль на литр

Концентрацию 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:

Массовую долю растворённого вещества w(B) обычно выражают в долях единицы или в процентах. Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает,что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.

Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

m - масса раствора в г

m(H 2 O) = 300 г - 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na 2 SO 4) и 285 г воды.

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

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

Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается "M". Например, 2 M NaOH - двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M(NaOH) = 40 г/моль).

Какую массу хромата калия K2CrO4 нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?

Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K 2 CrO 4 и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.

Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.

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

Вычислите значение грамм-эквивалента (г-экв.) серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.

Величины нормальности обозначают буквой "Н". Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают "0,1 Н раствор H 2 SO 4 ". Так как нормальность может быть определена только для данной реакции, то в разных реакциях величина нормальности одного и того же раствора может оказаться неодинаковой. Так, одномолярный раствор H 2 SO 4 будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO 4 , и двухнормальным в реакции с образованием Na 2 SO 4 .

Рассчитайте молярность и нормальность 70%-ного раствора H 2 SO 4 (r = 1,615 г/мл).

Для вычисления молярности и нормальности надо знать число граммов H 2 SO 4 в 1 л раствора. 70% -ный раствор H2SO4 содержит 70 г H2SO4 в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объём

V = 100 / 1,615 = 61,92 мл

Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 · 1000 / 61,92 = 1130,49 г H 2 SO 4

Отсюда молярность данного раствора равна: 1130,49 / М (H 2 SO 4) =1130,49 / 98 =11,53 M

Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна 1130,49 / 49 =23,06 H

При пересчете процентной концентрации в молярную и наоборот, необходимо помнить, что процентная концентрация рассчитывается на определенную массу раствора, а молярная и нормальная - на объем, поэтому для пересчета необходимо знать плотность раствора. Если мы обозначим: с - процентная концентрация; M - молярная концентрация; N - нормальная концентрация; э - эквивалентная масса, r - плотность раствора; m - мольная масса, то формулы для пересчета из процентной концентрации будут следующими:

Этими же формулами можно воспользоваться, если нужно пересчитать нормальную или молярную концентрацию на процентную.

Какова молярная и нормальная концентрация 12%-ного раствора серной кислоты, плотность которого р = 1,08 г/см3?

Мольная масса серной кислоты равна 98. Следовательно,

Подставляя необходимые значения в формулы, получим:

а) Молярная концентрация 12% раствора серной кислоты равна

б) Нормальная концентрация 12% раствора серной кислоты равна

Иногда в лабораторной практике приходится пересчитывать молярную концентрацию в нормальную и наоборот. Если эквивалентная масса вещества равна мольной массе (Например, для HCl, KCl, KOH), то нормальная концентрация равна молярной концентрации. Так, 1 н. раствор соляной кислоты будет одновременно 1 M раствором. Однако для большинства соединений эквивалентная масса не равна мольной и, следовательно, нормальная концентрация растворов этих веществ не равна молярной концентрации.

Для пересчета из одной концентрации в другую можно использовать формулы:

Нормальная концентрация 1 М раствора серной кислоты

Молярная концентрация 0,5 н. Na 2 CO 3

Упаривание, разбавление, концентрирование, смешивание растворов

Имеется mг исходного раствора с массовой долей растворенного вещества w 1 и плотностью ρ 1 .

В результате упаривания исходного раствора его масса уменьшилась на D m г. Определить массовую долю раствора после упаривания w 2

Исходя из определения массовой доли, получим выражения для w 1 и w 2 (w 2 > w 1):

(где m1 – масса растворенного вещества в исходном растворе)

Упарили 60 г 5%-ного раствора сульфата меди до 50 г. Определите массовую долю соли в полученном растворе.

m = 60 г; Dm = 60 – 50 = 10 г; w 1 = 5% (или 0,05)

Какую массу вещества (X г) надо дополнительно растворить в исходном растворе, чтобы приготовить раствор с массовой долей растворенного вещества w 2 ?

Исходя из определения массовой доли, составим выражение для w 1 и w 2:

(где m1 – масса вещества в исходном растворе).

Решая полученное уравнение относительно х получаем:

Сколько граммов хлористого калия надо растворить в 90 г 8%-ного раствора этой соли, чтобы полученный раствор стал 10%-ным?

Смешали m1 граммов раствора №1 c массовой долей вещества w 1 и m 2 граммов раствора №2 c массовой долей вещества w 2 . Образовался раствор (№3) с массовой долей растворенного вещества w 3 . Как относятся друг к другу массы исходных растворов?

Пусть w 1 > w 2 , тогда w 1 > w 3 > w 2 . Масса растворенного вещества в растворе №1 составляет w1 · m1, в растворе №2 – w 2 · m 2 . Масса образовавшегося раствора (№3) – (m 1 – m 2). Сумма масс растворенного вещества в растворах №1 и №2 равна массе этого вещества в образовавшемся растворе (№3):

Таким образом, массы смешиваемых растворов m1 и m2 обратно пропорциональны разностям массовых долей w1 и w2 смешиваемых растворов и массовой доли смеси w3. (Правило смешивания).

Для облегчения использования правила смешивания применяют правило креста :

m1 / m2 = (w3 – w2) / (w1 – w3)

Для этого по диагонали из большего значения концентрации вычитают меньшую, получают (w 1 – w 3), w 1 > w 3 и (w 3 – w 2), w 3 > w 2 . Затем составляют отношение масс исходных растворов m 1 / m 2 и вычисляют.

Определите массы исходных растворов с массовыми долями гидроксида натрия 5% и 40%, если при их смешивании образовался раствор массой 210 г с массовой долей гидроксида натрия 10%.

Исходя из определения массовой доли, получим выражения для значений массовых долей растворенного вещества в исходном растворе №1 (w 1) и полученном растворе №2 (w 2):

Раствор №2 получают, разбавляя раствор №1, поэтому m 1 = m 2 . В формулу для V 1 следует подставить выражение для m 2 . Тогда

m1(раствор) / m2(раствор) = w2 / w1

При одном и том же количестве растворенного вещества массы растворов и их массовые доли обратно пропорциональны друг другу.

Определите массу 3%-ного раствора пероксида водорода, который можно получить разбавлением водой 50 г его 3%-ного раствора.



Читайте также: