Ерғалиева А. Х., Айсабаева Р. М. Бейорганикалық химия зертханалық сабақтарға арналған

Проценттiк концентрация ( массалық үлес)

жүктеу 3,12 Mb.

бет	2/4
Дата	25.11.2017
өлшемі	3,12 Mb.
	#1896
түрі	Сабақ

1 2 3 4

Молярлық концентрация

Проценттiк концентрация ( массалық үлес)

100 г ерiтiндiде ерiген заттың грамм мөлшерiн көрсететiн шаманы проценттiк концентрация деп атайды. Мысалы, 10% НСI ерiтiндiсiнiң 100 граммында 10 г НСI (ерiген зат) және 90 г Н₂О (ерiткiш) бар. Проценттiк концентрация мына формуламен анықталады:

(1)

Ерiтiндiнiң массасы (m ерiтiндi) ерiген затпен ерiткiштiң массаларының қосындысына тең:

m ерiтiндi = m ерiген зат + m ерiткiш (2)
Екiншi формуланы ескерсек, бiрiншi формула былайша өрнектеледi:

(3)
Есеп: Калий нитратының 500 г 10 % ерiтiндiсiн дайындау үшiн неше грамм KNO₃ және қанша мл су алу қажет?

Есептiң шешуi: Формула (1) бойынша ерiген заттың массасын есептеп шығарамыз:

KNO₃алу қажет.

Осыдан кейiн формула (2) бойынша ерiткiштiн (судың) массасын есептеймiз:

m ерiткiш = m ерiтiндi – m ерiген зат = 500 – 50 = 450 г немесе 450 мл,
себебі: судың тығыздығы 1г/см³.

Кез-келген сұйықтың массасының көлемiне қатынасы осы сұйықтың тығыздығын сипаттайды:

(4)

Тығыздық (ρ) – ерітінді көлемнiң бiр бiрлiгiнiң массасын көрсететiн шама. Өлшем бiрлiгi - г/см³ (г/мл); кг/м³.

Мысалы, 96% H₂SO₄ ерiтiндiсiнiң тығыздығы 1,84г/см³, бұл - 96% күкiрт қышқылының 1см³ (немесе 1 мл)-ның массасы 1,84 г тең деген сөз. Жиi қолданалатын қышқылдар мен негiздердің ертiндiлерiнiң проценттік концентрациялары мен тығыздықтары анықтамалық бөлiмде келтiрiлген (қосымша К).

Ерiтiндiнiң тығыздығы және көлемi белгiлi болса ерiтiндiнiң массасын есептеуге болады:

m = ρ ּV

Керiсiнше, ерітіндінің тығыздығы және массасы белгiлi болса, көлемiн есептеуге болады:

Молярлық концентрация

Молярлық концентрация - ерiтiндiнiң 1 литрiнде ерiген заттың з а т м ө л ш е р і н көрсететiн шама. Өлшем бiрлiгi – моль/л:

осындағы: ν – ерiген заттың зат мөлшері, моль;

V – ерiтiндiнiң көлемi, л.

Зат мөлшері – заттың массанының (m) молярлық массасына (М) катынасы екенiн ескере отырып, келтірілген формуланы төмендегiше жазуға болады:

немесе

, (5)

осындағы: m – ерiген заттың массасы, г;

M - ерiген заттың молярлық массасы, г/моль;

V - ерiтiндiнiң көлемi, л немесе мл;

1000 – литрдi миллилитрге айналдыру үшiн қолданылатын коэффициент.

1 литрінде еріген заттың зат мөлшеріне байланысты ерітінділер әртүрліше аталады. Оны мына кестеден көруге болады:

Ерітінді көлемі, л	Еріген заттың зат мөлшері (ν)	Ерітіндінің аталуы	Ерітінді концентрациясының белгіленуі
1	2	екі молярлы	2 М
1	1	молярлы	1 М
1	0,5	жарты молярлы	0,5 М
1	0,1	децимолярлы	0,1 М
1	0,01	сантимолярлы	0,01 М
1	0,001	миллимолярлы	0,001 М

Ерітінді дайындау үшін алынатын заттың массасы (граммен) 5-ші формула бойынша есептеледі:

m = См ·М ·V(л) немесе m =
Моль- эквиваленттiк (нормальдық) концентрация
Моль-эквиваленттiк концентрация – ерiтiндiнiң 1 литрiнде еріген заттың м о л ь-э к в и в а л е н т т е р і н і ң с а н ы н көрсететiн шама. Өлшем бiрлiгi – моль-экв/л:

осындағы, n - ерiген заттын моль-эквиваленттерінің саны, моль-экв;

V - ерiтiндiнiң көлемi, л.

Заттың массасының (m) заттың эквиавленттiк массасына (Мэ) қатынасы моль-эквиваленттер санын беретiнiн ескерсек, жоғарыдағы формула былай өрнектеледi:

немесе

(6)
осындағы: m – ерiген заттың массасы, г;

Мэ - ерiген заттың эквиваленттiк массасы, г/ моль;

V - ерiтiндiнiң көлемi, л немесе мл

1000 - литрдi миллилитрге айналдыру үшiн қолданылатын коэффициент.
1 литрінде еріген заттың моль-эквиваленттерінің санына байланысты ерітінділер әртүрліше аталады. Оны мына кестеден көруге болады:

Ерітінді көлемі, л	Еріген заттың моль-эквивалент саны (n)	Ерітіндінің аталуы	Ерітінді концентрациясының белгіленуі
1	2	екі нормальды	2 н
1	1	нормальды	1 н
1	0,5	жарты нормальды	0,5 н
1	0,1	децинормальды	0,1 н
1	0,01	сантинормальды	0,01 н
1	0,001	миллинормальды	0,001 н

Ерітінді дайындау үшін алынатын заттың массасы (граммен) 6-шы формула арқылы есептеледі:

m = Сн ·Мэ ·V(л) немесе m =

Моляльдық концентрация

Моляльдық концентрация - ерiткiштiң 1 килограммында ерiген заттың з а т м ө л ш е р і н көрсететін шама. Өлшем бірлігі – моль/кг.

осындағы: ν - ерiген заттың зат мөлшері, моль;

W - ерiткiштiң массасы, кг.

Молярлық концентрацияның қорытынды формуласын (5-ші формула) жазғандағыдай өзгерiстер енгiзсек, келтiрiлген формула былай өрнектеледi:

немесе

, (7)

осындағы: m - ерiген заттың массасы, г;

W - eрiтiкiштiң массасы, кг немесе г;

M - eрiген заттың молярлық массасы, г/моль;

1000 - килограммды граммға айналдыратын коэффициент.

Моляльдық концентрация сирек арнаулы есептеулер жүргiзу үшiн ғана қолданылады.

Ерiтiндiнiң титрi
Ерiтiндiнiң титрi – ерiтiндiнiң 1 миллилитрiнде ерiген заттың грамм мөлшерiн көрсететiн шама. Өлшем бiрлiгi - г/мл:

, (8)

осындағы: m - ерiген заттың массасы, г;

V - ерiтiндiнiң көлемi, мл.

Титр – ерiген заттың массасынын ерiтiндiнiң көлемiне қатынасы екенiн ескерсек, нормальдық концентрация формуласы былай өрнектеледi:

(9)

Бұл формула – аналитикалық химияда титриметриялық анализде сандық есептеулердiң негiзi болып табылады. Ерiтiндiнiң титрiнiң мәнiн үтiрден кейiнгi алтыншы цифраға дейiн көрсету керек. Себебi – титр өте аз шама, сондықтан жуықталмайды. Мысалы, Т_NaOH = 0,002436 г/мл.

Осы ерiтiндiнiң нормальдық концентрациясының мәнiн есептеу үшiн:

а) Титрдiң дәл мәнiн алсақ:

б) Титрдiң жуық мәнiн алсақ:

Есептелген нормальдық концентрациялардың айырмашалығы тым үлкен екенiн көремiз. Бұл мысал – титрдiң мәнiн жуықтауға болмайтындығының дәлелi. Өйтпеген күнде, сандық анализ нәтижелерi көп қателiктермен есептеледi.

Ерітіндінің нормальдық концентрациясы белгілі болса, титрін есептейтін өрнек 9-шы фомуладан алынады: Т =

Ерiтiндiлер дайындау үшiн жүргiзiлетiн есептеулерге мысалдар

Негізінен ертiндiлер екі жолмен дайындалады:

1. Қатты заттарды тiкелей ерiткiште ерiту арқылы.

2. Концентрлi ерiтiндiлердi ерiткiшпен сұйылту арқылы.

Кез-келген ерiтiндiнi дайындау үшiн алдымен тиiстi есептеулер жүргiзу қажет. Есептеулер жолдарын көрсету мақсатында мына екi мысалды қарастыралық.

1. Қатты затты ерiткiште ерiту арқылы ерiтiндi дайындау

Мысалы, 2 л 0,1М CuSO₄ ерiтiндiсiн дайындау үшiн неше грамм мыс купоросын (CuSO₄ ּ5H₂O) алу қажет ?

а) Ең бірінші мыс купоросының молярлық массасын анықтаймыз:

M(CuSO₄ּ5H₂O) = M(CuSO₄) + 5ּМ(H₂O) =160 + 5ּ18 = 250 г/моль

б) Енді 2 л 0,1 М ерiтiндi дайындау үшiн қанша мыс купоросы керек екендiгiн есептеймiз:

m = См ·М ·V(л) = 0,1 ·250 ·2 = 50 г

Сонымен, 2 л 0,1М CuSO₄ ерiтiндiсiн дайындау үшiн 50 г мыс купоросын (CuSO₄ ּ5H₂O) алу керек екендігін анықтадық.

2. Концентрлi ерiтiндiнi еріткішпен сұйылту арқылы

ерiтiндi дайындау

Мысалы, 1 л 0,1 н НСI ерiтiндiсiн дайындау үшiн тығыздығы 1,183 г/см³ болатын 36% НСI ерітіндісінің неше миллилитрін алу керек ?

а) Ең бiрiншi дайындалуға тиісті 1л 0,1н НСI ерiтiндiсiнде еріген хлорлы сутектің массасын есептейміз:

m = Сн ·Мэ ·V(л) = 0,1 · 36,5 ·1 = 3,65 г

б) Ендi 3,65 г хлорлы сутек 36% НСI ерiтiндiсiнiң қандай массасында болатындығын анықтаймыз. Ол үшiн проценттiк концентрацияның формуласын пайдаланып ерiтiндiнiң массасын анықтаймыз:

в) Әрi қарай 10,14 г 36% НСI ерітіндісі қандай көлем алатындығын есептеймiз. Ол үшiн қышқылдың массасын тығыздығына бөлемiз:

Сонымен, 1 л 0,1н НСI ерiтiндiсiн дайындау үшiн 8,57 мл 36% НСI алып, 1 литрге дейiн дистилденген сумен сұйылту керек екендігі есептелді.

Төртбұрыш ережесі

жүктеу 3,12 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4