Diqqat- eritmaning miqdoriy tarkibini tavsiflovchi qiymat.

Erigan moddaning konsentratsiyasi (eritma emas) - bu erigan moddaning miqdori yoki uning massasining eritma hajmiga nisbati (mol/l, g/l), ya'ni geterogen miqdorlarning nisbati. .

O'xshash miqdorlarning nisbati bo'lgan miqdorlar (erigan moddaning massasining eritma massasiga nisbati, erigan moddaning hajmining eritma hajmiga nisbati) to'g'ri deyiladi. ulushlar. Biroq amalda kompozitsiyani ifodalashning ikkala turi uchun atama qo'llaniladi diqqat va eritmalarning konsentratsiyasi haqida gapiring.

Eritmalarning konsentratsiyasini ifodalashning ko'plab usullari mavjud.

Massa ulushi (foiz konsentratsiyasi deb ham ataladi)

Massa ulushi - erigan moddaning massasining eritma massasiga nisbati. Massa ulushi birlik kasrlarida o'lchanadi.

m 1 - erigan moddaning massasi, g (kg);

m - eritmaning umumiy massasi, g (kg).

Erituvchi moddaning massa ulushi w (B) odatda birlikning ulushi yoki foiz sifatida ifodalanadi. Masalan, suvda erigan modda - CaCl 2 ning massa ulushi 0,06 yoki 6% ni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, 100 g og'irlikdagi kaltsiy xlorid eritmasi 6 g kaltsiy xlorid va 94 g suvni o'z ichiga oladi.

Misol: 300 g 5% li eritma tayyorlash uchun necha gramm natriy sulfat va suv kerak?

Yechish: m (Na 2 SO 4) = w (Na 2 SO 4) / 100 = (5 300) / 100 = 15 (g)

Bu erda w (Na 2 SO 4)) -% dagi massa ulushi, m - g m (H 2 O) = 300 g - 15 g = 285 g eritmaning massasi.

Shunday qilib, 300 g 5% natriy sulfat eritmasini tayyorlash uchun siz 15 g Na 2 SO 4) va 285 g suv olishingiz kerak.

Komponentning massa ulushi, ō%

ω % =(m i /Sm i)*100

Hajm ulushi

Hajm ulushi - erigan modda hajmining eritma hajmiga nisbati. Hajm ulushi birlikning kasrlarida yoki foizda o'lchanadi.

V 1 - erigan moddaning hajmi, l;

V - eritmaning umumiy hajmi, l.

Lar bor gidrometrlar, ma'lum moddalarning eritmalari konsentratsiyasini aniqlash uchun mo'ljallangan. Bunday gidrometrlar kalibrlanadi zichlik qiymatlarida emas, lekin to'g'ridan-to'g'ri eritmaning konsentratsiyasi qiymatlarida. Umumiy echimlar uchun etil spirti, konsentratsiyasi odatda hajm ulushi sifatida ifodalanadi, bunday gidrometrlar spirtli o'lchagichlar deb ataladi.

Molyarlik (molyar hajm konsentratsiyasi)

Molyar kontsentratsiya - eritma hajmining birligiga to'g'ri keladigan erigan moddaning miqdori (mollar soni). Molar kontsentratsiyasi c mol/l (M) yoki mmol/l (mM) da o'lchanadi. “Molarlik” iborasi ham keng tarqalgan. Shunday qilib, 0,5 mol/l konsentratsiyali eritma 0,5 molyar deb ataladi.

n - erigan moddaning miqdori, mol;

V - eritmaning umumiy hajmi, l.

Molar kontsentratsiyasi mol/L da o'lchanadi va "M" bilan belgilanadi. Masalan, 2 M NaOH natriy gidroksidning ikki molyar eritmasi. Bunday eritmaning bir litrida 2 mol modda yoki 80 g mavjud.

Misol: Kaliy xromati K ning massasi qancha 2 CrO 4 Tayyorlash uchun 1,2 litr 0,1 M eritma olish kerakmi?

Yechish: M(K 2 CrO 4) = C(K 2 CrO 4) V M(K 2 CrO 4) = 0,1 mol/l 1,2 l 194 g/mol » 23,3 g.

Shunday qilib, 1,2 litr 0,1 M eritma tayyorlash uchun siz 23,3 g K 2 CrO 4 ni olib, uni suvda eritib, hajmini 1,2 litrga etkazishingiz kerak.

Maqolada massa ulushi kabi tushuncha muhokama qilinadi. Uni hisoblash usullari keltirilgan. Tovush jihatdan oʻxshash, lekin fizik maʼnosi jihatidan har xil boʻlgan miqdorlarning taʼriflari ham tavsiflanadi. Bu element va hosil uchun massa ulushlari.

Hayot beshigi - yechim

Suv bizning go'zal moviy sayyoramizdagi hayot manbai. Bu iborani tez-tez uchratish mumkin. Biroq, mutaxassislardan tashqari, bir nechta odam o'ylaydi: aslida, birinchisining rivojlanishi uchun substrat biologik tizimlar kimyoviy toza suv emas, balki moddalarning eritmasiga aylandi. Shubhasiz, o'quvchi mashhur adabiyot yoki dasturlarda "birinchi bulon" iborasini uchratgan.

Kompleks shaklida hayotning rivojlanishiga turtki bergan manbalar haqida organik molekulalar, hali ham bahslashmoqda. Ba'zilar nafaqat tabiiy va juda baxtli tasodifni, balki kosmik aralashuvni ham taklif qilishadi. Bundan tashqari haqida gapiramiz umuman afsonaviy musofirlar haqida emas, balki atmosferadan mahrum bo'lgan kichik kosmik jismlar - kometalar va asteroidlar yuzasida mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan bu molekulalarni yaratish uchun o'ziga xos sharoitlar haqida. Shunday qilib, organik molekulalarning eritmasi barcha tirik mavjudotlarning beshigi, desak to'g'riroq bo'ladi.

Suv kimyoviy jihatdan toza modda sifatida

Ulkan sho'r okean va dengizlar, chuchuk ko'llar va daryolarga qaramay, suv kimyoviy jihatdan sof holda, asosan maxsus laboratoriyalarda juda kam uchraydi. Eslatib o'tamiz, mahalliy ilmiy an'analarda kimyoviy toza modda- bu aralashmalarning massa ulushini o'ndan minus oltinchi darajagacha o'z ichiga olgan moddadir.

Chet ellik tarkibiy qismlardan butunlay ozod bo'lgan massani olish ajoyib xarajatlarni talab qiladi va kamdan-kam hollarda o'zini oqlaydi. U faqat ma'lum sanoat tarmoqlarida qo'llaniladi, bu erda hatto bitta begona atom ham tajribani buzishi mumkin. E'tibor bering, bugungi miniatyura texnologiyasining asosini tashkil etuvchi yarimo'tkazgich elementlari (shu jumladan smartfonlar va planshetlar) iflosliklarga juda sezgir. Ularni yaratishda butunlay ifloslanmagan erituvchilar kerak bo'ladi. Biroq, sayyoramizning butun suyuqligi bilan solishtirganda, bu ahamiyatsiz. Qanday qilib bizning sayyoramizga kirib boradigan keng tarqalgan suv uning sof shaklida juda kam uchraydi? Quyida biroz tushuntiramiz.

Ideal hal qiluvchi

Oldingi bo'limda berilgan savolga javob juda oddiy. Suv qutbli molekulalarga ega. Bu shuni anglatadiki, bu suyuqlikning har bir eng kichik zarrasida musbat va manfiy qutblar bir-biridan unchalik uzoq emas, balki ajratilgan. Bunday holda, hatto suyuq suvda paydo bo'ladigan tuzilmalar qo'shimcha (vodorod deb ataladigan) aloqalarni hosil qiladi. Va jami bu quyidagi natijani beradi. Suvga kiradigan modda (qanday zaryadga ega bo'lishidan qat'iy nazar) suyuqlik molekulalari tomonidan ajralib chiqadi. Erigan nopoklikning har bir zarrasi salbiy yoki zarracha bilan o'ralgan ijobiy tomonlari suv molekulalari. Shunday qilib, bu noyob suyuqlik juda eritishga qodir katta miqdorda turli xil moddalar.

Eritmadagi massa ulushi haqida tushuncha

Olingan eritma "massa ulushi" deb ataladigan nopoklikning bir qismini o'z ichiga oladi. Garchi bu ibora tez-tez ko'rinmasa ham. Yana bir keng tarqalgan atama "kontsentratsiya". Massa ulushi muayyan nisbat bilan belgilanadi. Biz formula ifodasini bermaymiz, bu juda oddiy, keling, buni yaxshiroq tushuntiramiz jismoniy ma'no. Bu ikki massa nisbati - nopoklikning eritmaga nisbati. Massa ulushi o'lchovsiz kattalikdir. Muayyan vazifalarga qarab turlicha ifodalangan. Ya'ni, birlik kasrlarida, agar formulada faqat massa nisbati bo'lsa va foizlarda - natija 100% ga ko'paytirilsa.

Eruvchanlik

H 2 O dan tashqari, boshqa erituvchilar ham ishlatiladi. Bundan tashqari, o'z molekulalarini asosan suvga tashlamaydigan moddalar mavjud. Lekin ular benzin yoki issiq sulfat kislotada oson eriydi.

Muayyan materialning suyuqlikda qancha qolishi ko'rsatilgan maxsus jadvallar mavjud. Bu ko'rsatkich eruvchanlik deb ataladi va u haroratga bog'liq. U qanchalik baland bo'lsa, erituvchining atomlari yoki molekulalari shunchalik faol harakat qiladi va u shunchalik ko'p aralashmalarni o'zlashtiradi.

Eritmadagi erigan moddaning ulushini aniqlash variantlari

Kimyogarlar va texnologlar, shuningdek, muhandislar va fiziklarning vazifalari boshqacha bo'lishi mumkinligi sababli, erigan moddaning suvdagi qismi boshqacha aniqlanadi. Hajm ulushi aralashmaning eritmaning umumiy hajmiga hajmi sifatida hisoblanadi. Boshqa parametr ishlatiladi, lekin printsip bir xil bo'lib qoladi.

Hajm ulushi o'lchovsiz bo'lib qoladi, u birlik kasrlari yoki foiz sifatida ifodalanadi. Molyarlik (shuningdek, "molyar hajm konsentratsiyasi" deb ataladi) - ma'lum hajmdagi eritmadagi erigan moddaning mollari soni. Ushbu ta'rif allaqachon ikkitasini o'z ichiga oladi turli parametr bitta tizim va bu miqdorning o'lchami boshqacha. U litr uchun mollarda ifodalanadi. Har holda, mol deganda molekulalar yoki atomlarning taxminan o'ndan yigirma uchinchi kuchini o'z ichiga olgan moddaning miqdori ekanligini eslaylik.

Elementning massa ulushi haqida tushuncha

Bu qiymat faqat bilvosita echimlar bilan bog'liq. Elementning massa ulushi yuqorida muhokama qilingan tushunchadan farq qiladi. Har qanday kompleks kimyoviy birikma ikki yoki undan ortiq elementlardan iborat. Har birining o'ziga xos nisbiy massasi bor. Ushbu qiymatni quyidagi manzilda topish mumkin kimyoviy tizim Mendeleev. U erda u butun son bo'lmagan raqamlarda ko'rsatilgan, ammo taxminiy muammolar uchun qiymatni yaxlitlash mumkin. Qism murakkab modda har bir turdagi atomlarning ma'lum sonini o'z ichiga oladi. Masalan, suvda (H 2 O) ikkita vodorod atomi va bitta kislorod mavjud. Butun moddaning nisbiy massasi va berilgan element o'rtasidagi foiz nisbati elementning massa ulushi bo'ladi.

Tajribasiz o'quvchi uchun bu ikki tushuncha yaqin tuyulishi mumkin. Va ko'pincha ular bir-biri bilan chalkashib ketishadi. Hosildorlikning massa ulushi eritmalarga emas, balki reaksiyalarga tegishli. Har qanday kimyoviy jarayon har doim ma'lum mahsulotlarni ishlab chiqarish bilan sodir bo'ladi. Ularning rentabelligi reaktivlar va jarayon sharoitlariga qarab formulalar yordamida hisoblanadi. Oddiy massa ulushidan farqli o'laroq, bu qiymatni aniqlash unchalik oson emas. Nazariy hisob-kitoblar reaktsiya mahsulotidagi moddaning mumkin bo'lgan maksimal miqdorini taklif qiladi. Biroq, amaliyot har doim bir oz kichikroq qiymat beradi. Ushbu nomuvofiqlikning sabablari hatto juda qizigan molekulalar orasida energiya taqsimotida yotadi.

Shunday qilib, har doim reaksiyaga kirisha olmaydigan va asl holatida qoladigan "eng sovuq" zarralar bo'ladi. Hosildorlikning massa ulushining jismoniy ma'nosi nazariy jihatdan hisoblangan moddaning aslida olingan moddaning necha foizini tashkil etishidir. Formula nihoyatda sodda. Amalda olingan mahsulotning massasi amalda hisoblangan massaga bo'linadi va butun ifoda yuz foizga ko'paytiriladi. Hosildorlikning massa ulushi reaksiyaga kirishuvchi moddaning mollari soni bilan aniqlanadi. Bu haqda unutmang. Gap shundaki, moddaning bir moli uning atomlari yoki molekulalarining ma'lum sonidir. Moddaning saqlanish qonuniga ko'ra, yigirma molekula suv o'ttiz molekula sulfat kislota hosil qila olmaydi, shuning uchun masalalar shu tarzda hisoblanadi. Dastlabki komponentning mollari sonidan nazariy jihatdan natija uchun mumkin bo'lgan massa olinadi. Keyin, reaksiya mahsulotining qancha miqdori haqiqatda ishlab chiqarilganligini bilib, yuqorida tavsiflangan formuladan foydalanib, hosilning massa ulushi aniqlanadi.

Massa ulushi- erigan moddaning massasining eritma massasiga nisbati. Massa ulushi birlik kasrlarida o'lchanadi.

m 1 - erigan moddaning massasi, g;

m - eritmaning umumiy massasi, g.

Komponentning massa ulushi, m%

m % =(m i /Sm i)*100

Binar eritmalarda ko'pincha eritmaning zichligi va uning konsentratsiyasi (ma'lum haroratda) o'rtasida aniq (funktsional) bog'liqlik mavjud. Bu densimetr (spirtli o'lchagich, saxarimetr, laktometr) yordamida muhim eritmalarning kontsentratsiyasini amalda aniqlash imkonini beradi. Ba'zi gidrometrlar zichlik qiymatlarida emas, balki to'g'ridan-to'g'ri eritma konsentratsiyasida (spirtli ichimliklar, sutdagi yog'lar, shakar) kalibrlanadi. Shuni hisobga olish kerakki, ba'zi moddalar uchun eritma zichligi egri chizig'i maksimalga ega, bu holda 2 ta o'lchov amalga oshiriladi: to'g'ridan-to'g'ri va eritmani ozgina suyultirish bilan.

Ko'pincha konsentratsiyani ifodalash uchun (masalan, akkumulyator elektrolitidagi sulfat kislota) ular shunchaki zichligidan foydalanadilar. Moddalarning eritmalari konsentratsiyasini aniqlash uchun mo'ljallangan gidrometrlar (densimetrlar, densitometrlar) keng tarqalgan.

Hajm ulushi

Hajm ulushi- erigan modda hajmining eritma hajmiga nisbati. Hajm ulushi birlikning kasrlarida yoki foizda o'lchanadi.

V 1 - erigan moddaning hajmi, l;

V - eritmaning umumiy hajmi, l.

Yuqorida aytib o'tilganidek, ma'lum moddalarning eritmalari konsentratsiyasini aniqlash uchun mo'ljallangan gidrometrlar mavjud. Bunday gidrometrlar zichlik qiymatlarida emas, balki to'g'ridan-to'g'ri eritma konsentratsiyasida kalibrlanadi. Konsentratsiyasi odatda hajm ulushi sifatida ifodalanadigan etil spirtining umumiy eritmalari uchun bunday gidrometrlar spirtli o'lchagichlar yoki andrometrlar deb ataladi.

Molyarlik (molyar hajm konsentratsiyasi)

Molyar kontsentratsiya - eritma hajmining birligiga to'g'ri keladigan erigan moddaning miqdori (mollar soni). SI tizimidagi molyar kontsentratsiya mol/m³ da o'lchanadi, lekin amalda u ko'proq mol/l yoki mmol/l da ifodalanadi. “Molarlik” iborasi ham keng tarqalgan. Molyar kontsentratsiyaning boshqa belgilanishi mumkin C M, bu odatda M bilan belgilanadi. Shunday qilib, konsentratsiyasi 0,5 mol / l bo'lgan eritma 0,5-molyar deb ataladi. Eslatma: "mol" birligi holatlar uchun burilmagan. Raqamdan keyin ular "mol" deb yozadilar, xuddi raqamdan keyin "sm", "kg" va hokazolarni yozadilar.

V - eritmaning umumiy hajmi, l.

Oddiy konsentratsiya (molyar konsentratsiya ekvivalenti)

Oddiy konsentratsiya- 1 litr eritmadagi berilgan moddaning ekvivalentlari soni. Oddiy konsentratsiya mol-ekv/l yoki g-ekv/l (mol ekvivalentini bildiradi) da ifodalanadi. Bunday eritmalarning kontsentratsiyasini qayd qilish uchun qisqartmalar " n"yoki" N" Masalan, 0,1 mol-ekviv/l ni o'z ichiga olgan eritma desinormal deb ataladi va shunday yoziladi 0,1 n.

n - erigan moddaning miqdori, mol;

V - eritmaning umumiy hajmi, l;

z - ekvivalentlik soni.

Oddiy kontsentratsiya moddaning ishtirok etadigan reaktsiyasiga qarab o'zgarishi mumkin. Masalan, H 2 SO 4 ning bir molyar eritmasi ishqor bilan KHSO 4 vodorod sulfatini hosil qilish uchun reaksiyaga kirishish uchun mo‘ljallangan bo‘lsa, bir normal, K 2 hosil bo‘lishi bilan reaksiyaga kirishish mo‘ljallangan bo‘lsa, ikki normal bo‘ladi. SO 4.

Havoda bir nechta turli gazlar mavjud: kislorod, azot, karbonat angidrid, asil gazlar, suv bug'lari va boshqa moddalar. Bu gazlarning har birining tarkibi toza havo qat'iy, albatta.

Gazlar aralashmasining tarkibini raqamlar bilan ifodalash uchun, ya'ni. miqdoriy jihatdan maxsus qiymat qo'llaniladi, bu aralashmadagi gazlarning hajm ulushi deb ataladi.

Aralashmadagi gazning hajm ulushi yunoncha "phi" harfi bilan belgilanadi.

Aralashmadagi gazning hajm ulushi - berilgan gaz hajmining aralashmaning umumiy hajmiga nisbati:

Aralashmadagi gazning hajm ulushi nimani ko'rsatadi yoki ular aytganidek, bu miqdorning fizik ma'nosi nimada? Gazning hajm ulushi ma'lum gaz aralashmaning umumiy hajmining qancha qismini egallashini ko'rsatadi.

Agar biz 100 litr havoni uning alohida gazsimon qismlariga ajrata olsak, taxminan 78 litr azot, 21 litr kislorod, 30 ml ni olardik. karbonat angidrid, qolgan hajm asil gazlar (asosan argon) deb ataladigan va boshqalarni o'z ichiga oladi (62-rasm).

Keling, ushbu gazlarning havodagi hajm ulushlarini hisoblaymiz:

Aralashmadagi barcha gazlarning hajm ulushlarining yig'indisi har doim 1 yoki 100% ga teng ekanligini payqash oson:

(azot) + (kislota) + (uglerod gazi) + (boshqa gazlar) = 78% + 21% + 0,03% + 0,97% = 100%.

Biz chiqaradigan havo kislorodda ancha kambag'al (uning hajm ulushi 16% gacha kamayadi), ammo karbonat angidrid miqdori 4% gacha ko'tariladi. Bu havo endi nafas olish uchun mos emas. Shuning uchun odamlar ko'p bo'lgan xonani muntazam ravishda ventilyatsiya qilish kerak.

Sanoat kimyosida ko'pincha qarama-qarshi muammoga duch keladi: aralashmadagi gaz hajmini ma'lum hajm ulushidan aniqlash.

Misol. 500 litr havodagi kislorod miqdorini hisoblang.

Aralashmadagi gazning hajm ulushini aniqlashdan kislorod hajmini ifodalaymiz:

V(nordon) = V(havo) (nordon).

Tenglamaga raqamlarni almashtiramiz va kislorod hajmini hisoblaymiz:

V(nordon) = 500 (l) 0,21 = 105 l.

Aytgancha, taxminiy hisob-kitoblar uchun havodagi kislorodning hajm ulushi 0,2 yoki 20% ga teng bo'lishi mumkin.

Aralashmadagi gazlarning hajm ulushlarini hisoblashda siz ozgina hiyla ishlatishingiz mumkin. Hajm kasrlarining yig'indisi 100% ekanligini bilib, aralashmadagi "oxirgi" gaz uchun bu qiymat boshqacha hisoblanishi mumkin.

Vazifa.Venera atmosferasining tahlili shuni ko'rsatdiki, 50 ml Venera "havosi" 48,5 ml karbonat angidrid va 1,5 ml azotni o'z ichiga oladi. Sayyora atmosferasidagi gazlarning hajm ulushlarini hisoblang.

Berilgan:

V(aralashmalar) = 50 ml,

V(gaz uglerod) = 48,5 ml,

V(azot) = 1,5 ml.

Toping:

(gaz burchagi),

Yechim

Aralashmadagi karbonat angidridning hajm ulushini hisoblaymiz. A-prior:

Aralashmadagi gazlarning hajm ulushlari yig‘indisi 100% ekanligini bilib, aralashmadagi azotning hajm ulushini hisoblaymiz:

(uglerod gazi) + (azot) = 100%,

(azot) = 100% - (uglerod gazi) = 100% - 97% = 3%.

Javob.(uglerod gazi) = 97%, (azot) = 3%.

Boshqa turdagi aralashmalardagi, masalan, eritmalardagi komponentlarning tarkibini o'lchash uchun qanday miqdor ishlatiladi? Ko'rinib turibdiki, bu holda hajm ulushidan foydalanish noqulay. Qutqarish uchun yangi miqdor keladi, bu haqda keyingi darsda bilib olasiz.

1. Gaz aralashmasidagi komponentning hajm ulushi qancha?

2. Argonning havodagi hajm ulushi 0,9% ni tashkil qiladi. 5 litr argon ishlab chiqarish uchun qanday hajmdagi havo kerak?

3. Havoni ajratish orqali 224 litr azot olindi. Bu holda kislorod va karbonat angidridning qanday hajmlari olindi?

4. Tabiiy gazdagi metanning hajm ulushi 92% ni tashkil qiladi. Ushbu gaz aralashmasining qaysi hajmida 4,6 ml metan bo'ladi?

5. 6 litr kislorod va 2 litr karbonat angidrid aralashtiriladi. Olingan aralashmadagi har bir gazning hajm ulushini toping.