Phần khối lượng và khối lượng mol. Khối lượng mol, ý nghĩa và cách tính

Phần khối lượng- Tỉ số giữa khối lượng chất tan và khối lượng dung dịch. Phần khối lượngđược đo bằng phân số của một đơn vị.

m 1 - khối lượng chất hòa tan, g;

m là tổng khối lượng của dung dịch, g.

Phần trăm khối lượng của thành phần, m%

m % =(m tôi /Σm tôi)*100

Trong các dung dịch nhị phân thường có mối quan hệ (chức năng) rõ ràng giữa mật độ của dung dịch và nồng độ của nó (ở nhiệt độ nhất định). Điều này cho phép xác định trong thực tế nồng độ của các dung dịch quan trọng bằng cách sử dụng mật độ kế (máy đo nồng độ cồn, máy đo đường, máy đo đường huyết). Một số tỷ trọng kế được hiệu chuẩn không phải theo giá trị mật độ mà trực tiếp theo nồng độ của dung dịch (rượu, chất béo trong sữa, đường). Cần lưu ý rằng đối với một số chất, đường cong mật độ dung dịch có giá trị tối đa; trong trường hợp này, 2 phép đo được thực hiện: trực tiếp và với độ pha loãng nhẹ của dung dịch.

Thông thường, để biểu thị nồng độ (ví dụ: axit sulfuric trong chất điện phân pin), người ta chỉ cần sử dụng mật độ của chúng. Tỷ trọng kế (tỷ trọng kế, mật độ kế) được thiết kế để xác định nồng độ dung dịch của các chất là phổ biến.

Khối lượng phần

Khối lượng phần- Tỉ số giữa thể tích chất hòa tan và thể tích dung dịch. Phần khối lượng được đo bằng phân số của một đơn vị hoặc dưới dạng phần trăm.

V 1 - thể tích chất hòa tan, l;

V - tổng thể tích dung dịch, l.

Như đã đề cập ở trên, có những tỷ trọng kế được thiết kế để xác định nồng độ dung dịch của một số chất. Tỷ trọng kế như vậy được hiệu chuẩn không phải theo giá trị mật độ mà trực tiếp theo nồng độ của dung dịch. Đối với các dung dịch thông thường của rượu etylic, nồng độ của chúng thường được biểu thị bằng phần trăm thể tích, tỷ trọng kế như vậy được gọi là máy đo nồng độ cồn hoặc andrometer.

Độ mol (nồng độ thể tích mol)

Nồng độ mol là lượng chất tan (số mol) trên một đơn vị thể tích dung dịch. Nồng độ mol trong hệ SI được đo bằng mol/m³, nhưng trong thực tế nó thường được biểu thị bằng mol/l hoặc mmol/l. Biểu hiện bằng "số mol" cũng rất phổ biến. Có thể có một cách gọi khác cho nồng độ mol C M, thường được ký hiệu là M. Do đó, dung dịch có nồng độ 0,5 mol/l được gọi là 0,5 mol. Lưu ý: đơn vị “mol” không được thay đổi trong các trường hợp. Sau số họ viết “mol”, cũng như sau số họ viết “cm”, “kg”, v.v.

V - tổng thể tích dung dịch, l.

Nồng độ bình thường (tương đương nồng độ mol)

Nồng độ bình thường- số đương lượng của một chất có trong 1 lít dung dịch. Nồng độ bình thường được biểu thị bằng mol-eq/l hoặc g-eq/l (có nghĩa là tương đương mol). Để ghi lại nồng độ của các dung dịch đó, chữ viết tắt “ N" hoặc " N" Ví dụ, dung dịch chứa 0,1 mol-equiv/l được gọi là thập phân và được viết là 0,1 n.

ν - lượng chất hòa tan, mol;

V - tổng thể tích dung dịch, l;

z là số tương đương.

Nồng độ bình thường có thể thay đổi tùy thuộc vào phản ứng mà chất đó tham gia. Ví dụ, dung dịch một mol H 2 SO 4 sẽ là dung dịch chuẩn một mol nếu nó phản ứng với chất kiềm để tạo thành hydro sunfat KHSO 4, và dung dịch hai mol bình thường nếu nó phản ứng với sự hình thành K 2 SO 4.

Nhiệm vụ 4.
Xác định phần khối lượng của NaCl trong 0,5 M dung dịch nước(lấy khối lượng riêng của dung dịch là 1,000 g/ml).
Được cho:
nồng độ mol NaCl trong dung dịch: C m (NaCl) = 0,5 mol/l;
mật độ dung dịch: R dung dịch = 1.000 g/ml.
Tìm thấy:
phần khối lượng của NaCl trong dung dịch.
Giải pháp:

Từ việc ghi nồng độ (0,5 mol/l) cho thấy 1 lít dung dịch này chứa 0,5 mol muối NaCl nguyên chất.
Hãy xác định khối lượng của 0,5 mol NaCl:

m(NаС1) = n(NаС1) . М(NаС1) = 0,5. 58,5 = 29,25 g.

Hãy xác định khối lượng của dung dịch:

dung dịch m = dung dịch V . P dung dịch = 1000 ml. 1 g/ml = 1000 g.

Phần khối lượng của NaCl trong dung dịch được xác định bằng mối quan hệ:

Trả lời:(NaCl) = 2,925%.

Nhiệm vụ 5.
Xác định nồng độ mol của dung dịch H 2 SO 4 18% trong nước ( R dung dịch = 1,124 g/ml).
Được cho:
Phần khối lượng của H 2 SO 4 trong dung dịch: (H 2 SO 4) = 18%;
mật độ dung dịch: R dung dịch = 1,124 g/ml.
Tìm thấy:
nồng độ mol của H 2 SO 4 trong dung dịch.
Giải pháp:
Thuật toán giải có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ như sau:

Thuận tiện nhất là chọn chính xác khối lượng của dung dịch, bởi vì phần khối lượng đã biết. Hơn nữa, hợp lý nhất là lấy khối lượng 100 g.

1. Tìm khối lượng axit sunfuric có trong khối lượng dung dịch đã chọn:
100g là 100%
xg chiếm 18%

trong 100 g dung dịch 18%.

2. Xác định hàm lượng chất có trong 18 g H 2 SO 4

3. Dựa vào khối lượng riêng, ta tính được thể tích của 100 g dung dịch:

4. Đổi thể tích sang lít, vì nồng độ mol được đo bằng mol/l: dung dịch V = 89 ml = 0,089 l.

5. Xác định nồng độ mol:

Trả lời: C M (H 2 SO 4) = 2,07 mol/l.

Nhiệm vụ 6.
Xác định phần mol của NaOH trong dung dịch nước nếu nồng độ của nó là 9,96 mol/l và khối lượng riêng là 1,328 g/ml.
Được cho:
nồng độ mol NaOH trong dung dịch: C m (NaOH) = 9,96 mol/l;
mật độ dung dịch: pp-ra = 1,328 g/ml.
Tìm thấy:
phần mol NaOH trong dung dịch.
Giải pháp:
Thuật toán giải có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ như sau:

Sẽ thuận tiện nhất khi chọn chính xác thể tích của dung dịch, bởi vì nồng độ đã biết được biểu thị bằng mol/l. Hơn nữa, hợp lý nhất là lấy thể tích bằng 1 lít.

Ghi lại nồng độ (9,96 mol/l) thấy rõ 1 lít dung dịch này chứa 9,96 mol NaOH nguyên chất.

Để xác định phần mol của NaOH vẫn cần xác định lượng chất (n, mol) nước trong phần dung dịch đã chọn (1 L). Để làm điều này, hãy xác định khối lượng của dung dịch và trừ đi khối lượng NaOH khỏi nó.

Trả lời 1: NaOH = 0,16.

Nhiệm vụ 7.
Phần mol của dung dịch H 3 PO 4 trong nước là 7,29% (mol.). Xác định nồng độ mol của dung dịch này nếu khối lượng riêng của nó là 1,181 g/ml.
Được cho:
phần mol H 3 PO 4 trong dung dịch: Z(H 3 PO 4) = 7,29%;
mật độ dung dịch: R dung dịch = 1D81 g/ml.
Tìm thấy:
nồng độ mol H 3 PO 4 trong dung dịch.
Giải pháp:
Thuật toán giải có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ như sau:

Sẽ thuận tiện nhất khi chọn lượng dung dịch trong đó:

n(H 3 PO 4) + n(H 2 O) = 100 mol.

Trong phần dung dịch này, lượng chất H 3 PO 4 trùng khớp với phần mol: Z(H 3 PO 4) = 7,29 mol.

Để xác định nồng độ mol, chúng ta cần xác định thể tích của phần dung dịch đã chọn. Nó có thể được tính bằng cách sử dụng mật độ của dung dịch. Nhưng để làm được điều này bạn cần biết khối lượng của nó. Khối lượng của dung dịch có thể được tính dựa trên lượng các chất thành phần (H 3 PO 4 và H 2 O) của dung dịch.

1. Phần chúng ta đã chọn có tổng cộng 100 nốt ruồi. Biết khối lượng chất H 3 PO 4. Sử dụng những dữ liệu này, chúng tôi tìm thấy n(H 2 O).

p(H 2 O) = 100 – 7,29 = 92,71 mol.

2. Xác định khối lượng của 92,71 mol nước:

m(H 2 O) = n(H 2 O) . M(H 2 O) = 92,71 . 18 = 1669

3. Xác định khối lượng của 7,29 mol H 3 PO 4:

m(H3PO4) = n(H 3 PO 4) . M(H 3 RO 4) = 7,29 . 98 = 714,4 g.

4. Tìm khối lượng phần dung dịch đã chọn:

dung dịch m = m(H 2 O) + m(H 3 RO 4) = 1669 + 714.4 = 2383 g.

5. Sử dụng dữ liệu về mật độ của dung dịch, chúng ta tìm được thể tích của nó:

6. Bây giờ hãy xác định nồng độ mol:

Trả lời: C M (H 3 PO 4) = 3,612 mol/l.

Nhiệm vụ 8.
Xác định phần mol của các chất trong dung dịch KOH nếu phần khối lượng của kali hydroxit trong đó là 10,00%.
Được cho:
Phần khối lượng KOH trong dung dịch: (KOH) = 10,00%;
Tìm thấy:
phần mol của KOH và H 2 O (trong dung dịch: Z(KOH) = ?; Z(H 2 O) = ?
Giải pháp:
Thuật toán giải có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ như sau:

Sẽ thuận tiện nhất khi chọn chính xác khối lượng của dung dịch, bởi vì phần khối lượng đã biết. Hơn nữa, hợp lý nhất là lấy khối lượng 100 g. Trong trường hợp này, khối lượng của từng bộ phận sẽ trùng với trị số của phần khối lượng:

m(KOH) = 10 g, m(H 2 O) = 100 – m(KOH) = 100 – 10 = 90 g.

1. Xác định khối lượng chất (n, mol) nước và KOH.

2. Xác định phần mol của KOH

3. Xác định phần mol của nước:

Z(H 2 O) = 1 – Z(KOH) = 1 – 0,035 = 0,965.

Trả lời: Z(KOH) = 0,035 (phân số của 1) hoặc 3,5% (mol.);

Nhiệm vụ 9.
Xác định phần khối lượng của các chất trong dung dịch H2SO4 nếu phần mol của axit sunfuric trong đó là 2,000%.
Được cho:
phần mol H 2 SO 4 trong dung dịch: Z (H 2 SO 4) = 2,000%;
Tìm thấy:
phần khối lượng của H 2 SO 4 và H 2 O trong dung dịch: ( H 2 SO 4) = ?;(H 2 O) g?
Giải pháp:
Thuật toán giải có thể được biểu diễn dưới dạng sơ đồ như sau.

Hỗn hợp gồm hai hoặc nhiều thành phần được đặc trưng bởi tính chất và hàm lượng của các thành phần đó. Thành phần của hỗn hợp có thể được xác định bằng khối lượng, thể tích, số lượng (số mol hoặc kilogam-mol) của từng thành phần, cũng như giá trị nồng độ của chúng. Nồng độ của một thành phần trong hỗn hợp có thể được biểu thị bằng phần trăm hoặc phần trăm khối lượng, mol và thể tích, cũng như bằng các đơn vị khác.

Phần khối lượng w i của bất kỳ thành phần nào được xác định bằng tỷ số giữa khối lượng m i của thành phần đó với khối lượng của toàn bộ hỗn hợp m cm:

Xét rằng tổng khối lượng của hỗn hợp bằng tổng khối lượng của các thành phần riêng lẻ, tức là

bạn có thể viết:

hoặc viết tắt:

Ví dụ 4. Hỗn hợp gồm hai thành phần: m 1 = 500 kg, m 2 = 1500 kg. Xác định thành phần khối lượng của từng chất trong hỗn hợp.

Giải pháp. Phần khối lượng của thành phần thứ nhất:

m cm = m 1 + m 2 = 500 + 1500 = 2000 kg

Phần khối lượng của thành phần thứ hai:

Phần khối lượng của thành phần thứ hai cũng có thể được xác định bằng cách sử dụng đẳng thức:

w 2 = 1 – w 1 = 1 – 0,25 = 0,75

Khối lượng phần n thành phần i trong hỗn hợp bằng tỷ số thể tích V i của thành phần này với thể tích của toàn bộ hỗn hợp V:

Xét rằng:

bạn có thể viết:

Ví dụ 5. Khí gồm hai thành phần: V 1 = 15,2 m 3 metan và V 2 = 9,8 m 3 etan. Tính thành phần thể tích của hỗn hợp.

Giải pháp. Tổng thể tích của hỗn hợp là:

V = V 1 + V 2 = 15,2 + 9,8 = 25 m 3

Phần khối lượng trong hỗn hợp:

khí mê-tan

etan v 2 = 1 – v 1 = 1 – 0,60 = 0,40

Phần mol n i của bất kỳ thành phần nào của hỗn hợp được định nghĩa là tỷ số giữa số kilomol N i của thành phần đó trên tổng số kilomol N của hỗn hợp:

Xét rằng:

chúng tôi nhận được:

Việc chuyển đổi phần mol thành phần khối lượng có thể được thực hiện bằng công thức:

Ví dụ 6. Hỗn hợp gồm 500 kg benzen và 250 kg toluene. Xác định thành phần mol của hỗn hợp.

Giải pháp. Trọng lượng phân tử của benzen (C 6 H 6) là 78, toluene (C 7 H 8) là 92. Số kilôgam-mol là:

benzen

toluen

Tổng số kilôgam-mol:

N = N 1 + N 2 = 6,41 + 2,72 = 9,13

Phần mol của benzen là:

Đối với toluene, phần mol có thể được tìm thấy từ đẳng thức:

từ đó: n 2 = 1 – n 1 = 1 – 0,70 = 0,30

Trọng lượng phân tử trung bình của hỗn hợp có thể được xác định bằng cách biết phần mol và trọng lượng phân tử của từng thành phần trong hỗn hợp:

(21)

ở đâu n Tôi- Hàm lượng các chất trong hỗn hợp, mol. cổ phiếu; tôi- khối lượng phân tử thành phần của hỗn hợp.

Khối lượng phân tử của hỗn hợp gồm nhiều phần dầu có thể được xác định theo công thức

(22)

Ở đâu m 1, m 2,…, m n- khối lượng các thành phần hỗn hợp, kg; M 1, M 2,.....,.M p- trọng lượng phân tử của các thành phần hỗn hợp; -% trọng lượng. thành phần.

Trọng lượng phân tử của sản phẩm dầu mỏ cũng có thể được xác định bằng công thức Craig

(24)

Ví dụ 7. Xác định khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp benzen và isooctan, nếu phần mol của benzen là 0,51 thì isooctan là 0,49.

Giải pháp. Trọng lượng phân tử của benzen là 78, isooctan là 114. Thay các giá trị này vào công thức (21), ta được

trung bình M= 0,51 × 78 + 0,48 × 114 = 95,7

Ví dụ 8. Hỗn hợp gồm 1500 kg benzen và 2500 kg N-octan Xác định khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp.

Giải pháp. Chúng tôi sử dụng công thức (22)

Âm lượng thành phần mol chuyển đổi thành khối lượng như sau. Thành phần thể tích (mol) này tính bằng phần trăm được lấy bằng 100 mol. Khi đó nồng độ của từng thành phần dưới dạng phần trăm sẽ biểu thị số mol của nó. Sau đó, số mol của mỗi thành phần được nhân với trọng lượng phân tử của nó để thu được khối lượng của từng thành phần trong hỗn hợp. Bằng cách chia khối lượng của từng thành phần cho tổng khối lượng, sẽ thu được nồng độ khối lượng của nó.

Thành phần khối lượng được chuyển đổi thành thành phần thể tích (mol) như sau. Giả sử hỗn hợp là 100 (g, kg, t) (nếu thành phần khối lượng được biểu thị bằng phần trăm), khối lượng của mỗi thành phần được chia cho khối lượng phân tử của nó. Lấy số mol. Bằng cách chia số mol của từng thành phần cho tổng số của chúng, sẽ thu được nồng độ thể tích (mol) của từng thành phần.

Mật độ trung bình khí được xác định theo công thức:

Kg/m3 ; g/cm3

hoặc, dựa trên thành phần thể tích:

,

hoặc, dựa trên thành phần khối lượng của hỗn hợp:

.

Mật độ tương đối được xác định theo công thức:

Các thành phần	Mg/mol	thành phần khối lượng, % trọng lượng.	tôi tôi	Số nốt ruồi	Thành phần khối lượng
phân số của một đơn vị	% Về.
Mêtan				40:16=2,50	0,669	66,9
Êtan				10:30=0,33	0,088	8,8
Propane				15:44=0,34	0,091	9,1
Butan				25:58=0,43	0,115	11,5
Pentan + cao hơn				10:72=0,14	0,037	3,7
				3,74	1,000	100,0

Để đơn giản hóa phép tính, hãy lấy khối lượng của hỗn hợp là 100 g, khi đó khối lượng của mỗi thành phần sẽ trùng với thành phần phần trăm. Hãy tìm số mol n i của mỗi thành phần. Để làm điều này, chia khối lượng của từng thành phần m i cho khối lượng mol:

Tìm thành phần thể tích của hỗn hợp theo phân số của một đơn vị

w i (CH 4) = 2,50: 3,74 = 0,669; w(C 2 H 6) = 0,33: 3,74 = 0,088;

W(C 5 H 8) = 0,34: 3,74 = 0,091; w(C 4 H 10) = 0,43: 3,74 = 0,115;

W(C 5 H 12) = 0,14: 3,74 = 0,037.

Chúng tôi tìm thấy thành phần thể tích của hỗn hợp dưới dạng phần trăm bằng cách nhân dữ liệu theo phân số 1 với 100%. Chúng tôi nhập tất cả dữ liệu thu được vào một bảng.

Chúng tôi đang đếm Trọng lượng trung bình hỗn hợp.

M av = 100: 3,74 = 26,8 g/mol

Tìm khối lượng riêng của hỗn hợp

Chúng ta tìm thấy mật độ tương đối:

W(CH 4) = 480: 4120 = 0,117; w(C 2 H 6) = 450: 4120 = 0,109;

W(C 3 H 8) = 880: 4120 = 0,214; w(C 4 H 10) = 870: 4120 = 0,211;

W(C 5 H 12) = 1440: 4120 = 0,349.

M av = 4120: 100 = 41,2 g/mol.

g/l

Vấn đề 15. Hỗn hợp bao gồm năm thành phần. Xác định khối lượng, thể tích, phần mol của từng chất có trong hỗn hợp, khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp.

Thành phần hỗn hợp	Lựa chọn
tôi tôi (g)	tôi (kg)	tôi (t)
khí mê-tan
etan
propan
N-butan
isobutan

Thành phần hỗn hợp	ω% thành phần khối lượng khí
Tùy chọn
khí mê-tan
etan
propan
butan
pentan

Thành phần hỗn hợp	thành phần thể tích của khí ω% thể tích
Tùy chọn
khí mê-tan
etan
propan
butan
pentan

SỐ LƯỢNG VÀ Nồng độ CHẤT:

THỂ HIỆN VÀ CHUYỂN ĐỔI TỪ DẠNG NÀY SANG HÌNH THỨC KHÁC

Lý thuyết cơ bản

1. Các thuật ngữ và định nghĩa cơ bản

Khối lượng và số lượng chất . Khối vật liệu xây dựng ( tôi) được đo bằng gam và Số lượng vật liệu xây dựng ( N) tính bằng số mol. Nếu chúng ta chỉ định một chất bằng chữ cái X, thì khối lượng của nó có thể được ký hiệu là tôi ( X ) và số lượng – N ( X ) .

nốt ruồi – lượng của một chất chứa nhiều đơn vị cấu trúc cụ thể (phân tử, nguyên tử, ion, v.v.) bằng số nguyên tử có trong 0,012 kg đồng vị cacbon-12.

Khi sử dụng thuật ngữ nốt ruồi các hạt mà thuật ngữ đề cập đến phải được chỉ định. Theo đó, người ta có thể nói “mol phân tử”, “mol nguyên tử”, “mol ion”, v.v. (ví dụ: mol phân tử hydro, mol nguyên tử hydro, mol ion hydro). Vì 0,012 kg carbon-12 chứa ~ 6,022×10 23 nguyên tử carbon (hằng số Avogadro), nên nốt ruồi- một lượng chất chứa 6,022x10 23 thành phần cấu trúc (phân tử, nguyên tử, ion, v.v.).

Tỉ số giữa khối lượng của một chất và lượng chất đó gọi là khối lượng phân tử.

M ( X) = m ( X)/N( X)

Đó là, khối lượng phân tử (M) – là khối lượng của một mol chất. Hệ thống chính 1 chiếc khối lượng phân tử là kg/mol, nhưng trong thực tế – g/mol. Ví dụ, khối lượng mol của kim loại nhẹ nhất lithium M(Li) = 6,939 g/mol, khối lượng mol của khí metan M(CH 4) = 16,043 g/mol. Khối lượng mol của axit sunfuric được tính như sau M ( H 2 SO 4 ) = 196 gam / 2 mol = 96 g/mol.

Bất kỳ hợp chất (chất) nào không phải là khối lượng mol đều được đặc trưng bởi liên quan đếnphân tử hoặc khối lượng nguyên tử. Ngoài ra còn có tương đương cân nặng E, bằng giá trị phân tử nhân với hệ số tương đương (xem bên dưới).

Trọng lượng phân tử tương đối (M r ) – Cái này khối lượng mol của một hợp chất chia cho 1/12 khối lượng mol của nguyên tử cacbon-12. Ví dụ, M r(CH 4) = 16,043. Trọng lượng phân tử tương đối là một đại lượng không thứ nguyên.

Khối lượng nguyên tử tương đối (MỘT r ) – là khối lượng mol của nguyên tử của một chất chia cho 1/12 khối lượng mol của nguyên tử cacbon-12. Ví dụ, MỘT r(Lý) = 6,039.

Sự tập trung . Tỷ số giữa lượng hoặc khối lượng của một chất chứa trong một hệ với thể tích hoặc khối lượng của hệ đó được gọi là sự tập trung. Có một số cách để thể hiện sự tập trung. Ở Nga, sự tập trung thường được biểu thị bằng chữ in hoa C, nghĩa là chủ yếu nồng độ khối lượng, được coi là hình thức biểu thị nồng độ được sử dụng thường xuyên nhất trong giám sát môi trường (chính ở dạng này, giá trị MAC được đo).

Nồng độ khối lượng (VỚI hoặc β) – tỷ lệ khối lượng của một thành phần có trong một hệ thống (dung dịch) với thể tích của hệ thống này (V.). Đây là hình thức thể hiện sự tập trung phổ biến nhất của các nhà phân tích Nga.

β (X) =tôi ( X) / V. (hỗn hợp )

Đơn vị đo nồng độ khối lượng - kg/m 3 hoặc g/m 3, kg/dm 3 hoặc g/dm 3 (g/l), kg/cm 3, hoặc g/cm 3 (g/ml), μg/ l hoặc µg/ml, v.v. Việc chuyển đổi số học từ chiều này sang chiều khác không khó lắm nhưng cần phải cẩn thận. Ví dụ, nồng độ khối lượng của axit clohydric (hydrochloric) VỚI(HCl) = 40 g / 1 l = 40 g/l = 0,04 g/ml = 4·10 – 5 µg/l, v.v. Chỉ định nồng độ khối lượng VỚI không nên nhầm lẫn với việc chỉ định nồng độ mol ( Với), được thảo luận dưới đây.

Tỷ lệ điển hình là β (X): 1000 µg/l = 1 µg/ml = 0,001 mg/ml.

Trong phân tích thể tích (chuẩn độ), một trong những dạng nồng độ khối lượng được sử dụng - tiêu đề. tiêu đề giải pháp (T) - Cái này khối lượng của một chất chứa trong một cm khối hoặctrong một mililit giải pháp.

Đơn vị đo hiệu giá - kg/cm 3, g/cm 3, g/ml, v.v.

nồng độ mol (b) -- tỉ số giữa lượng chất tan ( V. mol) và khối lượng dung môi ( V. Kilôgam).

b ( X) = N ( X) / tôi ( dung môi) = N ( X) / tôi ( R )

Đơn vị mol -- mol/kg. Ví dụ, b(HCl/H 2 O) = 2 mol/kg. Nồng độ mol được sử dụng chủ yếu cho các dung dịch đậm đặc.

Molnaya (!) chia sẻ (X) - tỷ lệ giữa lượng chất của một thành phần nhất định (tính bằng mol) có trong hệ thống với tổng lượng chất (tính bằng mol).

X ( X) =N ( X) / N ( X) + N ( Y)

Phần mol có thể được biểu thị bằng các phân số của một đơn vị, phần trăm (%), ppm (phần nghìn của %) và bằng phần triệu (triệu –1, ppm), phần tỷ (tỷ –1, ppb), phần nghìn tỷ (nghìn tỷ –1, ppt), v.v... nhưng đơn vị đo vẫn là tỉ số - nốt ruồi / nốt ruồi. Ví dụ, X ( C 2 H 6) = 2 mol / 2 mol + 3 mol = 0,4 (40%).

Phần khối lượng (ω) – tỷ lệ khối lượng của một thành phần nhất định có trong hệ thống với tổng khối lượng hệ thống này.

ω ( X) = tôi ( X) / tôi (hỗn hợp )

Phần khối lượng được đo bằng tỷ lệ Kilôgam/Kilôgam (G/G). Hơn nữa, nó có thể được biểu thị bằng phân số của một đơn vị, phần trăm (%), ppm, phần triệu, phần tỷ, v.v. cổ phần Phần khối lượng của một thành phần nhất định, được biểu thị bằng phần trăm, cho biết có bao nhiêu gam thành phần này có trong 100 g dung dịch.

Ví dụ, có điều kiện ω ( KCl ) = 12g/12g + 28g = 0,3 (30%).

0 phần khối lượng (φ) – tỉ số thể tích của thành phần chứa tronghệ thống, trên tổng khối lượng của hệ thống.

φ ( X) = v ( X) / v ( X) + v ( Y)

Phần thể tích được đo bằng tỷ lệ l/l hoặc ml/ml và cũng có thể được biểu thị bằng phân số của một đơn vị, phần trăm, ppm, ppm, v.v. cổ phần Ví dụ, phần thể tích của oxy hỗn hợp khí lên tới φ (Ô 2 ) = 0,15 l / 0,15 l + 0,56 l.

răng hàm (phân tử)sự tập trung (Với) - tỷ lệ giữa lượng chất (tính bằng mol) có trong một hệ thống (ví dụ, trong dung dịch) với thể tích V của hệ thống này.

Với( X) = N ( X) / V. (hỗn hợp )

Đơn vị nồng độ mol mol/m 3 (đa đạo hàm, SI – mol/l). Ví dụ, c (H 2 S0 4) = 1 mol/l, Với(KOH) = 0,5 mol/l. Dung dịch có nồng độ 1 mol/l được gọi là răng hàm giải pháp và được ký hiệu là dung dịch 1 M (đừng nhầm lẫn chữ M này sau con số với ký hiệu khối lượng mol đã chỉ ra trước đó, tức là lượng chất M). Theo đó, dung dịch có nồng độ 0,5 mol/l được ký hiệu là 0,5 M (dung dịch nửa mol); 0,1 mol/l – 0,1 M (dung dịch thập phân); 0,01 mol/l – 0,01 M (dung dịch centimol), v.v.

Hình thức thể hiện sự tập trung này cũng rất thường được sử dụng trong phân tích.

Bình thường (tương đương)sự tập trung (N), nồng độ mol tương đương (VỚI tương đương. ) - Cái này tỉ số giữa lượng chất tương đương trong dung dịch(mol) về thể tích của dung dịch này(tôi).

N = VỚI eq ( X) = N (1/ ZX) / V. (hỗn hợp )

Lượng chất (tính bằng mol) trong đó các hạt phản ứng tương đương nhau được gọi là lượng chất tương đươngN ừ (1/ Z X) = N ừ (X).

Đơn vị đo nồng độ chuẩn (“chuẩn mực”) cũng là mol/l (đạo hàm bội, SI). Ví dụ: C tương đương (1/3 A1C1 3) = 1 mol/l. Một dung dịch, một lít chứa 1 mol chất đương lượng, được gọi là dung dịch chuẩn và được ký hiệu là 1 N. Theo đó, chúng có thể là 0,5 n (“ngũ phân”); 0,01 n (centinormal"), v.v. các giải pháp.

Cần lưu ý rằng khái niệm sự tương đương chất phản ứng trong phản ứng hóa học là một trong những nguyên tắc cơ bản của hóa học phân tích. Việc tính toán các kết quả phân tích hóa học (đặc biệt là trong phép chuẩn độ) thường dựa trên sự tương đương. Hãy xem xét một số thuật ngữ cơ bản có liên quan. lý thuyết phân tích khái niệm.

Hệ số tương đương– một con số biểu thị phần nào của một hạt thực của chất X (ví dụ, một phân tử chất X) tương đương với một ion hydro (trong một phản ứng axit-bazơ nhất định) hoặc một electron (trong một phản ứng oxi hóa khử nhất định) f eq(X) được tính toán dựa trên phép cân bằng hóa học (tỷ lệ các hạt liên quan) trong một quá trình hóa học cụ thể:

f eq(X) = 1/ Z x

ở đâu Z x . - số lượng ion hydro được thế hoặc liên kết (đối với phản ứng axit-bazơ) hoặc số lượng electron đã cho hoặc nhận (đối với phản ứng oxi hóa khử);

X là công thức hóa học của chất.

Hệ số tương đương luôn bằng hoặc nhỏ hơn một. Khi nhân với trọng lượng phân tử tương đối, nó sẽ cho giá trị khối lượng tương đương (E).

Đối với phản ứng

H 2 SO 4 + 2 NaOH = Na 2 SO 4 + 2 H 2

f eq(H 2 SO 4) = 1/2, f eq(NaOH) = 1

f eq(H 2 SO 4) = 1/2, tức là điều này có nghĩa là ½ phân tử axit sulfuric tạo ra 1 ion hydro (H +) cho một phản ứng nhất định, và do đó f eq(NaOH) = 1 có nghĩa là một phân tử NaOH kết hợp với một ion hydro trong phản ứng này.

Đối với phản ứng

10 FeSO 4 + 2 KMnO 4 + 8 H 2 SO 4 = 5 Fe 2 (SO 4) 3 + 2 MnSO 4 + K 2 SO 4 + 8 H 2 O

2 MnO 4 - + 8H + +5e - → Mn 2+ – 2e - + 4 H 2 O

5 Fe 2+ – 2e - → Fe 3+

f eq(KMnO 4) = 1/5 (môi trường axit), tức là 1/5 phân tử KMnO 4 trong phản ứng này tương đương với 1 electron. trong đó f eq(Fe 2+) = 1, tức là một ion sắt(II) cũng tương đương với 1 electron.

Tương đương Chất X là một hạt thực hoặc có điều kiện, trong một phản ứng axit-bazơ nhất định tương đương với một phi hydro hoặc trong một phản ứng oxi hóa khử nhất định - một electron.

Hình thức ghi tương đương: f eq(X) X (xem bảng), hoặc E x đơn giản, trong đó X là công thức hóa học chất, tức là [E x = f eq(X) X]. Tương đương là không thứ nguyên.

Axit tương đương(hoặc bazơ) - một hạt có điều kiện của một chất nhất định, trong một phản ứng chuẩn độ nhất định, giải phóng một ion hydro hoặc kết hợp với nó, hoặc tương đương với nó.

Ví dụ, đối với phản ứng đầu tiên ở trên, đương lượng của axit sulfuric là một hạt thông thường có dạng ½ H 2 SO 4 tức là f eq(H 2 SO 4) = 1/Z = ½; EH 2 SO 4 = ½ H 2 SO 4.

Tương đương với quá trình oxy hóa(hoặc đang hồi phục) vật liệu xây dựng- đây là một hạt có điều kiện của một chất nhất định mà trong một phản ứng hóa học nhất định có thể gắn một electron hoặc giải phóng nó, hoặc theo một cách nào đó tương đương với một electron này.

Ví dụ, trong quá trình oxy hóa bằng thuốc tím trong môi trường axit, chất tương đương với thuốc tím là hạt thông thường có dạng 1/5 KMnO4, tức là. EKMpO4 =1/5KMpO4.

Vì đương lượng của một chất có thể thay đổi tùy thuộc vào phản ứng mà chất đó tham gia nên cần chỉ ra phản ứng thích hợp.

Ví dụ, đối với phản ứng H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO 4 + H 2 O

tương đương với axit photphoric EH 3 PO 4 == 1 H 3 PO 4.

Cho phản ứng H 3 PO 4 + 2 NaOH = Na 2 HPO 4 + 2 H 2 O

tương đương của nó là E N 3 RO 4 == ½ N 3 RO 4 ,.

Có tính đến việc khái niệm ăn xin cho phép bạn sử dụng bất kỳ loại tiểu từ có điều kiện nào, bạn có thể đưa ra khái niệm khối lượng mol của chất tương đương X. Nhớ lại rằng nốt ruồi– đây là lượng chất chứa số hạt thực hoặc có điều kiện bằng số nguyên tử có trong 12 g đồng vị cacbon 12 C (6,02.10 23). Các hạt thực nên được hiểu là nguyên tử, ion, phân tử, electron, v.v. và các hạt có điều kiện nên được hiểu là, ví dụ, 1/5 phân tử KMnO 4 trong trường hợp phản ứng O/B trong môi trường axit hoặc ½ phân tử H 2 SO 4 phản ứng với natri hydroxit.

Khối lượng mol của chất tương đương – khối lượng của một mol đương lượng của chất này, bằng tích của hệ số tương đương f eq(X) theo khối lượng mol của chất M(X) 1 .

Khối lượng mol tương đương được ký hiệu là M [ f eq(X) X] hoặc xét đẳng thức E x = f eq(X) X ký hiệu là M [E x]:

M(Ex)= f eq(X) M (X); M [Ex] = M(X) / Z

Ví dụ: khối lượng mol tương đương của KMnO 4

M (ECMpO 4) = 1/5 KMpO 4 = M 1/5 KMpO 4 = 31,6 g/mol.

Điều này có nghĩa là khối lượng của một mol hạt thông thường có dạng 1/5KMnO 4 là 31,6 g/mol. Tương tự, khối lượng mol của đương lượng axit sunfuric M ½ H 2 SO 4 = 49 g/mol; axit photphoric M ½ H 3 PO 4 = 49 g/mol, v.v.

Theo yêu cầu của Hệ thống quốc tế (SI), nó là nồng độ mol là cách chính để biểu thị nồng độ của dung dịch, nhưng như đã lưu ý, trong thực tế nó thường được sử dụng nhiều hơn nồng độ khối lượng.

Hãy xem xét các công thức cơ bản và mối quan hệ giữa các phương pháp biểu thị nồng độ của dung dịch (xem Bảng 1 và 2).