«Задания для студенток заочного отделения технологических специальностей Составили. Г. Г. Мельченко В. А. Старовойтова В. П. Гуськова Н. В. Юнникова Г. Н. Микилева В. Ф. Юстратова Л. С. Сизова Утвержд (стр. 8 из 19)
К = 0,947 к С(НСl) = 0,2 моль/дм3.
Можно просто в точной концентрации отбросить последние цифры, оставив одну значащую, т.е. С(НСl)ст.=0,1 моль/дм3, тогда
; К = 1,894 к С(НСl) = 0,1 моль/дм3.Массовая концентрация представляет собой отношение массы m(A) растворенного вещества (компонента смеси) к объему раствора (смеси). Единица измерения кг/м3, г/л3, г/дм3. На практике часто используют такую массовую концентрацию как титр, который вычисляют как отношение массы растворенного вещества к объему раствора, выраженному в см3 (мл):
(30)
При серийных анализах используют титр по определяемому веществу – который показывает массу определяемого вещества, соответствующую 1 см3 раствора реактива (рабочего) или реагирующую с 1 см3 рабочего раствора:
(31)
Так, ТНCl / NaOH = 0,003839 г/см3 показывает, что 1 см3 раствора хлороводорода с указанным титром может нейтрализовать 0,003839 г гидроксида натрия.
Титр и титр по определяемому веществу, как способ выражения состава, не рекомендуют использовать в настоящее время по правилам международной системы единиц измерения физических величин (СИ), однако в практике химического анализа они пока еще находят применение.
В тех случаях, когда известны масса или объем как растворенного вещества, так и раствора (смеси), для выражения состава используют д о л и . Доля количества или молярная доля N(A) представляет собой отношение количества n(А) растворенного вещества А (или компонента А смеси) к суммарному количеству å Vi всех веществ, составляющих раствор или смесь. Для двухкомпонентной смеси:
(32)Массовая доля , w(А) есть отношение массы m(A) растворенного вещества (компонента смеси) к суммарной массе åmi всех веществ составляющих раствор (смесь):
(33)Для раствора:
(34)Объемная доля j(А) является отношением объема V(А) вещества до его растворения (до образования смеси) к сумме объемов åVi всех веществ, образующих раствор (смесь). Для двухкомпонентной смеси:
(35)Согласно определениям долей численные их значения находятся в пределах от 0 до 1. Для удобства использования они могут быть умножены на 102, 103, 106, 109. Таким образом, численные значения долей выражают соответственно в виде сотых (процентов, %), тысячных (промиллей, %), миллионных (млн-1) или миллиардных (млрд-1) частей единицы. Например:
Моляльность – отношение количества n(А) растворенного вещества к массе растворителя m(B):
(38)Моляльность можно обозначать буквой m, но ее следует ставить перед формулой растворенного вещества. Например, обозначение 2m NaCl следует читать – двухмолярный раствор хлорида натрия.
Используя рассмотренные формулы расчета состава растворов, можно проследить взаимосвязь их друг с другом:
(39)2.7.1. Вычисления количественного состава растворов
Пример 1. Для реакций осаждения используют раствор, в 50 см3 которого содержится 2,8400 г серной кислоты. Рассчитайте титр, титр по хлориду бария, массовую долю, молярную концентрацию эквивалента и моляльность раствора, если плотность его равна 1,035 г/см3.
Решение.
Титр раствора рассчитываем по формуле (30):
6. Расчет массовой доли проводим, используя формулу (36)
7. Титр раствора по хлориду бария, это масса его, реагирующая той массой серной кислоты, которая содержится в 1 см3 раствора. Согласно закону эквивалентов:
или 
Следовательно,
для BaCl2 и H2SO4, так как соль содержит двухзарядный ион Ва2+, а кислота в данной реакции – двухосновная, 
8. Молярную концентрацию рассчитываем по формуле (25):
М(H2SO4) = 98,08 г/моль
(1000 – коэффициент перевода см3 в дм3)
9. Молярную концентрацию эквивалента рассчитываем по формулам (39) или (27):
10. Моляльность раствора – количество серной кислоты в 1 кг растворителя – можно рассчитать по формуле (38)
Массу растворителя можно рассчитать как разницу между массой раствора и растворенного вещества:
m(B) = mp=pa – m(H2SO4);
mp-pa = Vp-pa × rp-pa;
m(B) = [Vp-pa × rp-pa – m(H2SO4)], г
Так как масса серной кислоты в условии задачи дана в г, а плотность в г/см3, то для перевода массы растворителя из г в кг необходимо полученное выражение разделить на 1000. Окончательная формула расчета:
Решать задачу можно, используя формулы (39), связывающие между собой все способы выражения состава, например:
Пример 2. Рассчитайте молярную концентрацию, молярную концентрацию эквивалента, поправочный коэффициент к ней и титр для раствора с массовой долей уксусной кислоты в нем, равной 1,50 %.
Решение. 1. По справочнику находим плотность раствора; она равна 1,020 г/см3. 100 г. 1,50 %-ного раствора уксусной кислоты занимают объем 100/r см3 и содержат 1,5 г уксусной кислоты или 1,5/М(СН3СООН) моль. Чтобы найти молярную концентрацию, необходимо узнать число молей, которое содержится в 1 дм3 данного раствора. Составим пропорцию:
М(СН3СООН) = 60,05 г/моль,
Или в общем виде:
(40)2. Рассуждая аналогично п. 1 решения данной задачи можно вывести формулу расчета молярной концентрации эквивалента:
г/моль, так как кислота одноосновная, следовательно: 
моль/дм33. Поправочный коэффициент к концентрации рассчитывают по формуле (29):
4. Используя формулы (39), можно рассчитать титр раствора:
Можно решить эту задачу и другим способом: сначала найти массу уксусной кислоты в какой-либо части раствора (для простоты расчета можно взять 1000 см3 или 100 г раствора), а затем используя формулы (25, 27, 31) рассчитать состав раствора.
Допустим, объем раствора равен 1000 см3. Масса раствора равна:
mp-pa=Vp-pa×r = 1000×1,020 = 1020 г.
Из формулы (36):
По формуле (25)
V=1000 см3 или 1 дм3
По формуле (27):
По формуле (30):
2.7.2. Контрольные задания
81. В 100,00 см3 раствора содержится 0,6040 г гидроксида натрия. Рассчитайте массовую долю, титр и молярную концентрацию эквивалента гидроксида натрия в растворе, если его плотность равна 1,005 г/см3.