Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Марксистская теория происхождения государства: По мнению Маркса и Энгельса, в основе развития общества, происходящих в нем изменений лежит...
Интересное:
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Дисциплины:
2017-09-29 | 801 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Уравнение химической реакции выражает соотношение числа молекул исходных веществ, превращающихся в определенное коли-чество молекул продуктов. Вследствие постоянства числа Авогадро изменение количества реагирующих веществ происходит пропорцио-нально числу молей этих веществ.
П р и м е р. Реакция нейтрализации гидроксида натрия и серной кислоты:
2 NaOH | + | H2SO4 | ® | Na2SO4 | + | 2 H2O |
2 моль | 1 моль | ® | 1 моль | 2 моль | ||
2∙40 г | 98 г | ® | 142 г | 2∙18 г | ||
178 г | = | 178 г |
Два моля щелочи взаимодействуют с одним молем кислоты с образованием одного моля соли и двух молей воды. Можно выразить это же соотношение, переведя числа молей в единицы массы:
М(NaOH) = 40 г/моль, М(H2SO4) = 98 г/моль,
М(Na2SO4) = 142 г/моль, М(H2O) = 18 г/моль.
Из полученного соотношения следует, что при осуществлении реакции на каждые 80 г гидроксида натрия необходимо добавить 98 г серной кислоты, при этом получится 142 г соли и 36 г воды. И, конеч-но, выполняется закон сохранения вещества: общая масса веществ, вступающих в химическую реакцию (178 г), равна общей массе продуктов реакции (178 г).
Если задана масса одного из реагентов, то, используя количест-венные соотношения, заданные уравнением реакции, можно определить массы остальных веществ.
П р и м е р. Сколько граммов серной кислоты необходимо доба-вить к 1,6 г гидроксида натрия для полной нейтрализации щелочи?
2NaOH | + | H2SO4 | ® | Na2SO4 | + | 2H2O | |
М (X), г/моль | |||||||
n (X), моль | 1,6/40 =0,04 | 0,02 | 0,02 | 0,04 | |||
m (X), г | 1,6 | 0,02∙98= 1,96 | 0,02∙142= 2,84 | 0,04∙18= 0,72 |
Ответ: 1,96 г серной кислоты.
Уравнение реакции показывает соотношение количеств реаги-рующих веществ. В случае протекания реакций между растворами для определения количества (масса или объем) взаимодействующих растворов необходимо учитывать содержание реагирующих веществ в растворе. Раствор состоит из растворенного вещества и растворите-ля, чаще всего воды. Растворитель не расходуется при протека-
нии реакции, поэтому при расчете количество реагентов не учиты-вается.
|
Концентрация
Концентрация растворенного вещества − величина, характери-зующая количественный состав раствора (количество растворенного вещества в единице массы или объема раствора). Чаще всего это массовая доля (w) и молярная концентрация (C (X)), молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация) , моляльная концентрация (В (X)).
Массовая доля (w) – доля растворенного вещества в единице массы раствора − вычисляется как отношение массы растворенного вещества m (X) к массе раствора (m p):
или .
Массовая доля, выраженная в процентах (w%), − процентная концентрация − численно равна массе растворенного вещества в граммах, содержащейся в 100 г раствора. Соответственно масса растворенного вещества, содержащегося в растворе:
или .
В зависимости от выбранной единицы измерения для характери-стики состава раствора кроме массовой доли используют мольную или объемную долю .
П р и м е р. Какое количество гидроксида натрия содержится в 300 г его 5%-ного раствора?
100 г раствора содержат 5 г NaOH, 300 г раствора содержат
.
Если стоит задача определить массу растворенного вещества в объеме раствора, то необходимо знать его плотность .
П р и м е р. Какое количество гидроксида натрия содержится в
300 мл 5% раствора? Плотность раствора .
Масса раствора
;
масса растворенного вещества
.
Молярная концентрация вещества Х – количество растворенного вещества в молях, содержащегося в 1 л раствора:
[моль/л].
Соответственно количество вещества, содержащегося в растворе:
|
n (X) = C (X)∙ V, [моль],
где V − объем раствора в литрах.
Часто встречается другое обозначение молярной концентрации C (X), которое принято обозначать «М». Так, раствор с концентрацией C (X) = 0,5 моль/л º 0,5 М раствор.
П р и м е р. Какое количество хлористого водорода в граммах содержится в 2 л раствора соляной кислоты концентрации C (HCl) = = 0,1 моль/л (0,1 М)?
1 л раствора кислоты содержит 0,1 моль HCl;
2 л раствора содержат
n (HCl) = C (HCl)∙ V = 0,1·2 = 0,2 моль HCl.
Масса содержащегося в растворе хлористого водорода:
m (HCl) = n (HCl)· М (HCl) = 0,2·36,5 = 7,3 г,
М (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль.
Молярная концентрация эквивалента вещества Х − количество моль эквивалентов вещества, содержащееся в 1 л раствора:
.
Другое, часто используемое, название молярной концентрации эквивалента − нормальная концентрация (C н), которое принято обозначать «н». Так, раствор с молярной концентрации эквивалента = 0,1 моль/л обозначается C н(1/ z) = 0,1 моль/л (0,1 н. рас-твор), где z – эквивалентное число. Например, для перманганата калия в окислительно-восстановительных реакциях С (1/5 КMnO4) º C н (1/5) [моль/л].
Соответственно количество эквивалентов вещества X, содержа-щееся в растворе:
n [(1/ z)X] = C [(1/ z)X]∙ V, [моль],
где V − объем раствора в литрах.
П р и м е р. Какое количество серной кислоты в граммах содержат 200 мл 0,1 (1/2) н. раствора.
Так как 0,1 (1/2) н. раствор º молярная концентрация эквивалента C [(1/2)H2SO4] = 0,1 моль/л, 1 л раствора кислоты содержит 0,1 моль эквивалентов H2SO4
200 мл = 0,2 л раствора содержат n [(1/2)H2SO4]
n [(1/2)H2SO4] = C [(1/2)H2SO4]∙ V = 0,1·0,2 = 0,02 моль эквивалентов HCl
Масса содержащейся в растворе серной кислоты:
М (H2SO4) = 98 г/моль, z = 2 ® ;
m (H2SO4) = M [(1/2)H2SO4]· n [(1/2)H2SO4] = 0,02·49 = 0,98 г.
Моляльная концентрация вещества Х – количество растворено-го вещества в молях, растворенного в 1 кг растворителя:
.
Другое обозначение моляльной концентрации – Cm (моляльность раствора).
П р и м е р. Раствор хлорида натрия, моляльная концентрация соли Cm = 5 моль/кг. Рассчитать массовую долю NaCl.
Так как Cm º В (X) = 5 моль/кг, 1 кг воды содержит 5 моль NaCl.
Масса растворенной соли
m (NaCl) = М (NaCl)· n (NaCl) = 58,5·5 = 292,5 г,
М (NaCl) = 23 + 35,5 = 58, 5 г/моль;
Масса раствора
m p = m (H2O) + m (NaCl) = 1000 + 292,5 =1292,5 г.
Массовая доля NaCl (процентная концентрация):
|
|
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!