Stężenie mole. Co oznacza stężenie molowe i molowe?

Stężenia molowe i molowe, pomimo podobnych nazw, wartości są różne. Ich główną różnicą jest to, że przy obliczaniu stężenia molowego obliczenie nie jest dokonywane na objętości roztworu, jak w przypadku moliwości moliwości, ale w masie rozpuszczalnika.

Ogólne informacje o rozwiązaniach i rozpuszczalności

Prawdziwym rozwiązaniem jest jednorodny system, który zawiera wiele elementów niezależnych od siebie. Jeden z nich jest uważany za rozpuszczalnik, a reszta to rozpuszczone w nim substancje. Rozpuszczalnik uważa się za substancję, która jest najbardziej w roztworze.

Rozpuszczalność – zdolność substancji do tworzenia z innymi substancjami układy jednorodne – roztwory, w których występuje w postaci poszczególnych atomów, jonów, cząsteczek lub cząstek. I koncentracja jest miarą rozpuszczalności.

W konsekwencji rozpuszczalność polega na zdolności rozprowadzania substancji równomiernie w postaci cząstek elementarnych w całej objętości rozpuszczalnika.

Prawdziwe rozwiązania są klasyfikowane w następujący sposób:

• Według rodzaju rozpuszczalnika – niewodnego i wodnego;
• W postaci rozpuszczonej substancji – roztworów gazów, kwasów, zasad, soli itd .;
• W sprawie interakcji z prądem elektrycznym – elektrolitami (substancjami o przewodnictwie elektrycznym) i nieelektrolitami (substancje nie zdolne do przewodnictwa elektrycznego);
• Przez stężenie – rozcieńczony i skoncentrowany.

Koncentracja i sposoby jej wyrażania

Stężenie odnosi się do zawartości (masy) substancji rozpuszczonej w określonej ilości (w przeliczeniu na masę lub objętość) rozpuszczalnika lub w określonej objętości całego roztworu. Mogą to być następujące typy:

1. Stężenie procentowe (wyrażone w%) – wskazuje ilość rozpuszczonego w gramach 100 gram roztworu.

2. Stężenie molowe to liczba gram-moli na 1 litr roztworu. Pokazuje, ile cząsteczek gramu zawiera się w 1 litrze roztworu substancji.

3. Stężenie to liczba równoważników gramów na 1 litr roztworu. Pokazuje, ile równoważników gramów substancji rozpuszczonej zawartych jest w 1 litrze roztworu.

4. Stężenie molowe wskazuje, ile soli rozpuszcza się na 1 kg rozpuszczalnika.

5. Miano określa zawartość (w gramach) substancji rozpuszczonej w 1 mililitrze roztworu.

Stężenia molowe i molowe różnią się od siebie. Rozważmy ich indywidualne cechy.

Stężenie molowe

Wzór jego definicji:

Cv = (v / V), gdzie

V – ilość rozpuszczonej substancji, mol;

V oznacza całkowitą objętość roztworu, litr lub m3.

Na przykład zapis "0.1 M roztworu H ₂ SO _4" wskazuje, że w 1 litrze takiego roztworu znajduje się 0,1 mola (9,8 grama) kwasu siarkowego .

Stężenie mole

Należy zawsze wziąć pod uwagę, że stężenia molowe i molowe mają zupełnie inne znaczenia.

Jakie jest stężenie molowe roztworu? Wzór jego definicji jest następujący:

Cm = (v / m), gdzie

V – ilość rozpuszczonej substancji, mol;

M oznacza masę rozpuszczalnika, kg.

Na przykład zapisanie 0,2 M roztworu NaOH oznacza, że w jednym kilogramie wody (w tym przypadku jest to rozpuszczalnik) rozpuszcza się 0,2 M NaOH.

Dodatkowe wzory potrzebne do obliczeń

W celu obliczenia stężenia molowego może być wymagane wiele informacji pomocniczych. Poniżej przedstawiono poniższe wzory, które mogą być pomocne w rozwiązywaniu podstawowych problemów.

Ilość materii rozumiana jest jako określona liczba atomów, elektronów, cząsteczek, jonów lub innych cząstek.

V = m / M = N / N = V / V _m , gdzie:

• M oznacza masę związku, g lub kg;
• M – masa molowa, g (lub kg) / mol;
• N oznacza liczbę jednostek konstrukcyjnych;
• N _A – liczba jednostek konstrukcyjnych w 1 moli substancji, stały Avogadro: 6.02 ^. 10 ²³ mol ^{– 1} ;
• V oznacza całkowitą objętość, l lub m ³ ;
• V _m – objętość molowa, l / mol lub m ³ / mol.

Ten ostatni jest obliczany według wzoru:

V _m = RT / P, gdzie

• R oznacza stałą, 8,354 J / (mol K);
• T jest temperaturą gazu, K;
• P jest ciśnieniem gazu, Pa.

Przykłady problemów moliwości i molowości. Zadanie nr 1

Określ stężenie molowe wodorotlenku potasu w 500 ml roztworu. KOH w roztworze wynosi 20 gramów.

Definicja

Masa molowa wodorotlenku potasu wynosi:

М _КОН = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.

Obliczamy ile wodorotlenku potasu znajduje się w roztworze:

Ν (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mola.

Uwzględniamy, że objętość roztworu należy wyrazić w litrach:

500 ml = 500/1000 = 0,5 litra.

Określ stężenie molowe wodorotlenku potasu:

Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / litr.

Zadanie nr 2

Ile tlenku siarki (IV) w normalnych warunkach (tj. Gdy P = 101325 Pa i T = 273 K) należy pobrać w celu przygotowania roztworu kwasu siarkowego o stężeniu 2,5 mola / litr w ilości 5 litrów?

Definicja

Określ, ile kwasu siarkowego znajduje się w roztworze:

Ν (H ₂ SO ₃ ) = Cv (H ₂ SO ₃ ) ∙ V (roztwór) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mola.

Równanie produkcji kwasu siarkowego jest następujące:

SO ₂ + H 2O = H ₂ SO ₃

Zgodnie z tym:

Ν (SO ₂ ) = v (H ₂ SO ₃ );

Ν (SO2) = 12,5 mola.

Mając na uwadze, że w normalnych warunkach 1 mol gazu ma objętość 22,4 litrów, oblicza się objętość tlenku siarki:

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

Zadanie nr 3

Określ stężenie molowe NaOH w roztworze przy frakcji masowej 25,5% i gęstości 1,25 g / ml.

Definicja

Przyjmujemy jako próbkę roztwór o objętości 1 litra i określając jego masę:

M (roztwór) = V (roztwór) ∙ p (roztwór) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 gramów.

Obliczamy wagowo w próbce alkalicznej:

M (NaOH) = (w ∙ m (roztwór)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 gramów.

Masa molowa wodorotlenku sodu wynosi:

M _NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Obliczamy ile wodorotlenku sodu znajduje się w próbce:

V (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 moli.

Określić stężenie molowe zasady:

Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / litr.

Numer zadania 4

W wodzie (100 gramów) rozpuszczono 10 g soli NaCl. Ustaw stężenie roztworu (molowy).

Definicja

Masa molowa NaCl wynosi:

M _NaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.

Ilość roztworu NaCl zawartego w roztworze:

Ν (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mola.

W tym przypadku rozpuszczalnikiem jest woda:

W tym roztworze 100 gramów wody = 100/1000 = 0,1 kg H2O.

Stężenie molowe roztworu będzie wynosić:

Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (woda) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.

Zadanie nr 5

Określić stężenie molowe 15% roztworu wodorotlenku metalu alkalicznego.

Definicja

15% roztwór alkaliów oznacza, że co 100 gram roztworu zawiera 15 gramów NaOH i 85 gramów wody. Lub, że na każde 100 kilogramów roztworu znajduje się 15 kilogramów NaOH i 85 kilogramów wody. Aby to zrobić, musisz rozpuścić 15 gramów (kilograma) zasady w 85 gramach (kilogramach) H2O.

Masa molowa wodorotlenku sodu wynosi:

M _NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Obecnie w roztworze znajduje się ilość wodorotlenku sodu:

Ν = m / M = 15/40 = 0,375 mola.

Masa rozpuszczalnika (woda) w kilogramach:

85 g H ₂ O = 85/1000 = 0,085 kg H2O w tym roztworze.

Następnie określa się stężenie molowe:

Cm = (v / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.

Zgodnie z tymi typowymi problemami, większość innych może być rozwiązana w celu określenia molowości i moliwości.