Растворы и концентрация: учебное руководство

Главные идеи

Концентрация показывает, сколько растворённого вещества содержится в данном количестве раствора или растворителя. Выбор единицы зависит от того, важны ли изменения объёма или температуры.

• Молярность — число молей растворённого вещества в литре раствора: c = n ÷ V. Она немного меняется с температурой, потому что меняется объём.
• Моляльность — число молей растворённого вещества на килограмм растворителя. От температуры она не зависит.
• При разбавлении количество растворённого вещества не меняется: c₁V₁ = c₂V₂.
• Коллигативные свойства, например повышение температуры кипения, зависят от числа растворённых частиц: ΔT = i × K × m.

Основные формулы

• M = n ÷ V
• M₁V₁ = M₂V₂
• molality = mol solute ÷ kg solvent
• ppm = mg solute ÷ kg solution
• ΔT = i × K × m

Разобранный пример

Чтобы приготовить 250 мл 0,10 М NaCl (58,44 г/моль): масса = 0,10 моль/л × 0,250 л × 58,44 г/моль = 1,46 г. Чтобы разбавить 50,0 мл 2,0 М раствора до 0,50 М, V₂ = 2,0 × 50,0 ÷ 0,50 = 200 мл, то есть доливают воды до 200 мл — это 150 мл воды.

Частые ошибки

• Подстановка в молярность объёма растворителя вместо объёма раствора.
• Прибавление нового объёма воды к объёму концентрата до применения формулы разбавления. V₂ — это конечный объём.
• Забывание коэффициента Вант-Гоффа i для солей, диссоциирующих на несколько ионов.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Растворы и концентрация