Как вычислить молярную и нормальную концентрацию
Содержание:- Концентрация и ее показатели
- Молярная концентрация и ее вычисление
- Пример вычисления молярной концентрации
- Вычисление количества молей вещества
- Определение одномолярного раствора
- Нормальная концентрация и ее определение
- Вычисление нормальности раствора
- Пример вычисления нормальной концентрации
- Реакция с избытком щелочи
Концентрация и ее показатели
Под термином «концентрация» понимают величину, характеризующую долю вещества, находящегося в каком-либо определенном объеме или массе раствора. Чем больше эта доля, тем выше концентрация. Ее можно выразить через различные показатели: массовую долю, молярность, моляльность, нормальность, титр.
Молярная концентрация и ее вычисление
Молярная концентрация – величина, показывающая, сколько молей данного вещества находится в одном литре раствора. Для вычисления молярной концентрации необходимо знать массу вещества и его молекулярную массу.
Пример вычисления молярной концентрации
Допустим, вам известно, что в 500 миллилитрах раствора серной кислоты содержится 49 граммов этого вещества. Запишите точную формулу вещества – Н2SO4, после чего посчитайте его молекулярную массу. Она складывается из атомных масс элементов, с учетом их индексов. Получаем, что молекулярная масса серной кислоты равна 98 г/моль.
Вычисление количества молей вещества
Молярная масса любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в граммах/моль. Следовательно, один моль серной кислоты весит 98 граммов. Для вычисления количества молей вещества, известного по массе, необходимо разделить массу вещества на его молярную массу. В данном случае, при 49 граммах серной кислоты, получаем 0,5 моля.
Определение одномолярного раствора
Таким образом, 0,5 молей серной кислоты содержится в 500 миллилитрах раствора. Для определения количества молей в 1 литре раствора необходимо умножить количество молей в 500 миллилитрах на 2. Таким образом, в 1 литре раствора будет 1 моль серной кислоты, что соответствует одномолярному раствору.
Нормальная концентрация и ее определение
Нормальная концентрация - это величина, показывающая, сколько эквивалентов вещества содержится в одном литре раствора. Эквивалент - это количество вещества, которое реагирует с одним молем водорода. Размерность нормальной концентрации - моль-экв/л или г-экв/л.
Вычисление нормальности раствора
Для определения нормальной концентрации раствора необходимо знать, в какую реакцию вступает вещество. Количество эквивалентов вещества зависит от соотношения реагентов в реакции.
Пример вычисления нормальной концентрации
Применим пример с серной кислотой. В реакции с щелочью, каждой молекуле кислоты соответствует одна молекула щелочи. Таким образом, в данном случае раствор кислоты будет однонормальным (1N).
Реакция с избытком щелочи
Однако, если щелочь будет взята в избытке, то соотношение реагентов изменится. На каждую молекулу кислоты приходится две молекулы щелочи. В этом случае, раствор кислоты будет двухнормальным (2N).