Вчення про розчини. Способи вираження складу розчинів. Колігативні властивості розчинів
План лекції
1. Вчення про розчини
· Суть основних положень: розчини, розчинник, розчинена речовина.
· Розчинність.
· Розчини газуватих, рідких та твердих речовин.
· Вода як один з найпоширеніших розчинників у біосфері і хімічній технології.
· Роль водних розчинів у життєдіяльності організмів.
· Неводні розчинники і розчини.
· Процес розчинення як фізико-хімічне явище (Д.І. Менделєєв, М.С. Курнаков).
· Розчинність твердих речовин у рідинах, чинники, що впливають на розчинність.
· Розчинність газів у рідинах, її залежність від парціального тиску (закон Генрі, Генрі-Дальтона), від температури, концентрації розчинених у воді електролітів (закон Сєчєнова).
2. Способи вираження складу розчинів
· Способи вираження складу розчинів.
· Масова, об’ємна та масо-об’ємна частка розчиненої речовини.
· Молярна концентрація.
· Молярна концентрація еквівалента.
· Моляльність розчину.
· Мольна частка розчиненої речовини.
· Титр розчину.
· Приготування розчинів із заданим складом.
3. Колігативні властивості розчинів
· Поняття про колігативні властивості розчинів.
· Залежність «властивість розчину – концентрація».
· Закони Рауля і Вант-Гоффа.
· Осмос і осмотичний тиск.
· Осмолярність розчинів.
· Концентраційні ефекти осмотичного тиску розчинів електролітів.
· Ізотонічний коефіцієнт.
· Гіпо-, гіпер- та ізотонічні розчини.
· Роль осмосу і осмотичного тиску в біологічних системах.
· Плазмоліз, гемоліз, тургор.
· Кріометрія, ебуліометрія, осмометрія та їх застосування.
Основні положення. Типи розчинів.
Розчини — одна з найбільш поширених систем, що зустрічаються в природі. Повітря, водоймища, гірські породи — це газові, рідкі та тверді розчини.
Усі фізіологічні рідини в організмі людини, тварин, рослин є розчинами. Майже всі лікарські засоби чинять лікувальну дію на організм у розчиненому стані. Синтез і виробництво основної маси ліків здійснюється у розчинах. Розчини використовують майже в кожному технологічному процесі. Більшість продуктів харчування людини — розчини. Прогрес біології, медицини, фармації в значній мірі пов’язаний з розвитком учення про розчини.
Розчином називають дво- або багатокомпонентну гомогенну систему, склад якої може безперервно змінюватися у межах, визначених розчинністю.
Розчин може бути твердим, рідким або газоподібним. Найбільше практичне значення мають рідкі розчини, особливо водні. Один з компонентів розчину називають розчинником, інші — розчиненими речовинами. Звичайно розчинником вважають компонент, який міститься в надлишку порівняно з іншими компонентами. Якщо один з компонентів рідина, то саме його називають розчинником.
Основні параметри стану розчину — температура, тиск і концентрація. Концентрація може бути виражена різними способами:
Фізична теорія розчинів (Вант-Гофф, Арреніус, Оствальд) розглядає розчини як системи, утворені внаслідок розподілу частинок розчиненої речовини в об’ємі розчину.
Хімічна теорія (Д. І. Менделєєв, 1. А. Каблуков, М. С. Курнаков) розчинення представлена як хімічний процес, а розчини — як нестійкі хімічні сполуки, що перебувають у стані часткової дисоціації.
Сучасна теорія розчинів об’єднує фізичну і хімічну теорії, однак єдиної кількісної теорії, що давала б можливість визначати властивості розчину за властивостями компонеіпігі і складом розчину, ще не існує. Це дуже складна проблема молекулярної фізики та вчення про хімічний зв’язок.
Якщо в якій-небудь речовині (середовищі) розподілена у вигляді дуже маленьких частинок інша речовина, то така система називається дисперсною. В залежності від агрегатного стану розподіленої речовини і середовища можливі наступні 9 типів дисперсних систем (Г – газоподібний стан, Р – рідкий, Т – твердий; перша літера відноситься до розподілюваної речовини, а друга до середовища):
1. Г + Г
2. Р + Г
3. Т + Г
4. Г + Р
5. Р + Р
6. Т + Р
7. Г + Т
8. Р + Т
9. Т + Т
Найбільше значення в хімії мають дисперсні системи, в яких середовищем є рідина. Система Г + Г називається газовою сумішшю і в число дисперсійних систем не входить.
Властивості дисперсних систем, в першу чергу їх стійкість, дуже сильно залежить від розмірів в розподілених частинок. Якщо останні дуже великі порівняння з молекулами, дисперсійні системи нестійкі і розподілена речовина самовільно осідає вниз (або навпаки, якщо вона питомо легша від середовища, то піднімається вгору). Подібні малостійкі дисперсні системи з порівняно крупними розподіленими частинками називаються зависями.
Навпаки, якщо розподілена речовина знаходиться у вигляді окремих молекул, то утворюються системи достатньо стійкі, які не розділяються при як завгодно довгому стоянні. Такі системи називають молекулярними розчинами (або просто розчинами).
Зависі відіграють помітну роль в природі і техніці. Таки, води рік завжди містять завислі частинки, які, осідаючи в місцях з повільною течією, утворюють відклади піску, глини. На різній густинах (питомих) завислих частинок, зокрема, базується добування золота промиваннямзолотоносних пісків (питомо більш важкі частинки золота залишаються в промивних жолобах, а частинки піску відносяться водою)
Ще більше значення амють колоїдні розчини, так як з ними пов’язані процеси, які відбуваються в живих організмах. Колоїдні розчини відіграють важливу роль у виробництві ліків: з колоїдних розчинів отримують багато лікарських субстанцій, зокрема вісмуту субцитрат колоїдний.
Якщо речовина (дисперсна фаза) диспергована до розмірів молекул або іонів (менш ніж 1нм), утворюється гомогенна система – істинний розчин, або просто розчин. У розчинах між диспергованою речовиною і дисперсійним середовищем (розчинником) немає поверхні поділу і тому розчин є гомогенною системою. Відсутність поверхні поділу зумовлює також високу стійкість розчинів, чого не можна сказати про гетерогенні системи (суспензії, емульсії, колоїдні розчини0, в яких є поверхні поділу і які є гетерогенними системами. Протягом тривалого часу розчини не розділяються на складові компоненти.
Отже, розчин – гомогенна термодинамічно стійка система змінного складу, яка складається з двох або більше компонентів.
Залежно від агрегатного стану розчиненої речовини і розчинника (дисперсійного середовища) розчини бувають: газоподібні, тверді, рідкі.
Газоподібні розчини – це суміші газів.
Гомогенні тверді розчини можуть утворювати солі, метали або оксиди. Відомі тверді розчини двох типів: заміщення і вкорінення.
Як і в індивідуальних кристалічних речовинах, в твердих розчинах атоми, іони або молекули утримуються в кристалічній решітці силами міжатомної, міжіонної або міжмолекулярної взаємодії. Але кристалічну решітку твердого розчину утворюють частинки двох чи більше речовин, розміщених відносно один одного невпорядковано. Іншими словами, твердий розчин представляє собою змішаний кристал. В залежності від способу розміщення частинок розрізняють тверді розчини заміщення і включення.
Тверді розчини заміщення утворюються в тому випадку, якщо кристалічні решітки компонентів однотипні і розміри компонентів близькі. Необхідною умовою утворення твердих розчинів є також подібність хімічних властивостей речовин (однаковий тип хімічного зв’язку). Так, в кристалі КСl іони хлору можуть бути поступово заміщені іонами брому,тобто можна здійснити практично неперервний перехід від складу КСl до складу KBr без помітної зміни стійкості кристалічної решітки. Властивості твердих розчинів, які утворюються теж неперервно змінюються від КСl до KBr. Деякі приклади іонних, атомних, молекулярних і металічних твердих розчинів заміщення: Si – Ge, Se – Te (ковалентні кристалічні решітки), КСl – KBr, K2SO4 – K2BeF4 (іонна кристалічна решітка), Ag – Au, Au – Pt (металічна кристалічна решітка), Br2 – I2 (молекулярна кристалічна решітка).
Якщо розмір частинок одного з компонентів не перевершує 2/3 розміру частинок другого, то можливе утворення твердих розчинів включення шляхом проникнення менших за розміром частинок в порожнини кристалічної решітки, утвореної більш крупними частинками. Тверді розчини включення, наприклад, утворюються при одночасній кристалізації заліза і вуглецю; при поглинанні деякими металами водню. Утворення твердих розчинів з компонентів супроводжується (як і у випадку рідких розчинів):
· Енергетичним ефектом;
· Зміною загального об’єму;
· Зміною ряду властивостей вихідних компонентів.
Тверді розчини отримують частіше всього при кристалізації рідких розчинів.
Так, твердий розчин Ag – Au утворюється при кристалізації рідкого сплаву цих металів; при одночасній кристалізації з водного розчину або з розплаву утворюються змішані кристали КСl – KBr.
Рідкі розчини утворюються при розчиненні газоподібних, рідких або твердих речовин у дисперсійному середовищі (розчиннику). Цей тип розчинів, які належать до рідких однофазних систем, є найважливішим, оскільки більшість біологічних, геологічних і хімічних процесів відбуваються за участю рідких розчинів. Велике значення мають розчини в будівельній справі, технології напівпровідників, різних галузях науки, техніки і промисловості.
У рідких розчинах розчинником, як правило, є рідини, зокрема вода. Незалежно від вмісту розчиненої речовини за розчинник ввіжають той компонент розчину, агрегатний стан якого не змінюється, тобто залишається рідким. Це насправді так, коли мова йде про розбавлені розчини. Висококонцентровані розчини, в яких переважає вміст розчиненої речовини, розглядають як розчини води в іншому компоненті. Це, наприклад, системи метанол-вода з вмістом метанолу 80-90 %, сіль-вода, яка є розчином води в невпорядкованій кристалічній решітці електроліту.
1. Вода, як найбільш поширений розчинник.
Вода – найбільш поширена речовина на Землі. Природня вода не буває абсолютно чистою. Найбільш чистою є дощова вода, але й вона містить незначні кількості різних домішок, які захоплює з повітря. Кількість домішок в прісних водах лежить в межах 0,01 до 0,1%. Морська вода містить 3,5% розчинених речовин, головну масу яких складає NaCl.
Природня вода містить солі Са і Мg (Cl–, SO42-, HCO3–) і називається твердою.
Твердість води визначається сумарною концентрацією іонів кальцію і магнію в мілімолях на літр (ммоль/л) або ммоль/кг.
Вода з твердістю менше 2ммоль/л називається м’якою, від 2 до 10 – середньою і більше 10 – твердою.
Твердість води поділяють на:
· тимчасову (карбонатну);
· постійну (некарбонатну).
Тимчасова твердість води зумовлена присутністю у воді гідрокарбонатів, а постійна – хлоридів, сульфатів кальцію і магнію.
При кип’ятінні води гідрокарбонати розкладаються і тимчасова твердість усувається:
Са(НСО3)2 ® СаСО3¯ + Н2О + СО2
Карбонатну твердість можна усунути і додаванням до неї строго визначеної кількості гідроксиду кальцію або вапняного молока:
Са(НСО3)2 + Са(ОН)2 = 2СаСО3¯ + 2Н2О
Постійна твердість води в обох випадках залишиться. Її можна усунути додаванням до води соди:
Na2CO3 + CaCl2 = 2NaCl + CaCO3¯ або
CO32- + Ca2+ = CaCO3¯
CO32- + Mg2+ = MgСО3¯
Постійна і тимчасова твердості усуваються також при пропусканні води через катіонообмінник.
Всі розчинені речовини можна видалити з води шляхом перегонки (дистиляції) або іонного обміну.
Фізичні властивості води.
Густина води при переході її з твердого стану в рідкий не зменшується, як майже у всіх інших речовин, а зростає. При нагріванні води від 0 до 4°С густина її також зростає. Так при 4°С вода має максимальну густину і лише при подальшому нагріванні її густина зменшується.
Якщо б при пониженні температури і при переході з рідкого стану в твердий густина води змінювалася б так, як це відбувається у більшості речовин, то із настанням зими поверхневі шари природніх вод охолоджувалися б до 0°С і опускалися б на дно, звільняючи місце більш теплим шаром (їх густина менша), і так продовжувалося б до тих пір, поки вся маса води не набувала б температуру 0°С. далі вода починала б замерзати, лід опускався б на дно і водойма промерзала б на всю глибину. При цьому багато форм життя були б неможливі. Але так, як найбільшої густини вода досягає при 4°С, то переміщення її шарів, яке викликане охолодженням, закінчується по досягненню цієї температури. При дальшому пониженні температури охолоджений шар, який володіє меншою густиною, залишається на поверхні, замерзає і тим самим захищає нижче лежачі шари від подальшого охолодження і замерзання.
У льоді атом кисню кожної молекули води приймає участь утворенні двох водневих зв’язків з сусідніми молекулами.
Утворення водневих зв’язків приводить до такого розміщення молекул води при якому вони дотикаються одна одної своїми різнойменними полюсами. Структура льоду належить до найменш щільних структур, у ній існують пустоти,розміри яких дещо перевищують розміри молекул води. При плавленні льоду його структура руйнується, об’єм, який починає займати вода порівняно з об’ємом льоду є меншим, тому густина зростає. По мірі нагрівання води уламків структури льоду стає все менше, що приводить до подальшого зростання густини води. В інтервалі температур від 0 до 4°С цей ефект переважає над тепловим розширенням, так, що густина води продовжує зростати. Однак, при нагріванні вище 4°С посилюється вплив (і починає домінувати) теплового руху молекул і густина води зменшується. Тому при 4°С вода має максимальну густину.
Залежність фазових переходів води від температури і тиску зображують на діаграмі стану води. Діаграма стану (або фазова діаграма) представляє собою графічне зображення залежності між величинами, які характеризують стан системи, і фазовими перетвореннями в системі.
На рис. 1 приведена діаграма стану води (схематично, без строгого дотримання масштабу).
Діаграма показує ті стани води, які термодинамічно стійкі при певних значеннях температури і тиску. Вона складається з трьох кривих, які розмежовують всі можливі температури і тиски на три області, які відповідають Л., П., Р.
Розглянемо криву ОА, яка відокремлює області пари і рідини. Уявимо собі циліндр, з якого видалено повітря, після чого введена деяка кількість чистої води, вільної від газів, розчинених речовин. Циліндр має поршень, який закріплений у деякому положенні. Через деякий час частина води випаровується і над її поверхнею буде насичена пара. Можна виміряти її тиск і переконатися, що цей тиск постійний в часі і не залежить від положення поршня. Якщо збільшити температуру всієї системи і знову виміряти тиск насиченої пари, то він зросте. Повторюючи такі вимірювання при різних температурах, знайдемо залежність тиску насиченої пари від температури. Крива ОА представляє собою графік цієї залежності: точки яких рідка вода і водяна пара знаходиться в рівновазі. Крива ОА називається кривою рівноваги рідина-пара або кривою кипіння.
Якщо в циліндрі створити тиск менший, ніж рівноважний, то почне випаровуватися додаткова кількість води. Тільки тоді, коли вся вода випарується, можна створити тиск менший, ніж рівноважний. Отже, звідси випливає, що точкам, які лежать на діаграмі стану нижче або правіше кривої ОА відповідає область пари.
Якщо намагатися створити тиск, який перевищує рівноважний, то це можна зробити лише опустивши поршень до поверхні води. Інакше кажучи, точкам діаграми, які лежать вище або лівіше кривої ОА відповідає область рідини. До деяких значень промтягаються вліво області рідкого і пароподібного станів. Виберемо по одній точці в обох областях і почнемо рухатися вліво по горизонталі. Цьому рухові на діаграмі відповідає охолодження рідини чи пари при постійному тиску. Відомо, що при охолодженні води при нормальному атмосферному тиску по досягненні 0°С вода починає замерзати. Проводячи аналогічні досліди при інших тисках, отримаємо криву ОС, яка відокремлює область рідкої води від області льоду. Ця крива – крива рівноваги твердий стан – рідина, або крива плавлення – показує ті пари значень температури і тиску, при яких лід і рідка вода знаходяться в рівновазі.
Рухаючись з області пари вліво по горизонталі, аналогічним способом одержуємо криву ОВ, яка показує ті пари значень температури і тиску, при яких в рівновазі знаходяться лід іводяна пара. Крива називається кривою рівноваги твердий стан – пара або кривою сублімації.
Розчинність. Ненасичені, насичені і пересичені розчини.
Коли кристал вносять у рідину, в якій він може розчинятися, від його поверхні відриваються окремі молекули. Останні завдяки дифузії рівномірно розподіляються по всьому об’єму розчинника. Відокремлення молекул від поверхні твердого тіла зумовлюється, з одного боку, їх власним коливальним рухом, а з другого боку, – притягання з сторони молекул розчинника. Цей процес повинен би був продовжуватися до повного розчинення будь-якої кількості кристалів, якщо б одночасно не відбувався б зворотній процес – кристалізація. Молекули, які перейшли в розчин, вдаряючись у ще нерозчинені кристали речовин, знову притягуються кристалами і входять у їх склад. Цей перехід молекул з розчину у кристалічний стан буде тим інтенсивнішим, чим вище концентрація їх в розчині. А так, як остання по мірі розчинення речовини зростає, то, нарешті, наступить такий момент, коли швидкість розчинення стає рівною швидкісті кристалізації.
Тоді встановлюється динамічна рівновага, при якій за одиницю часу стільки ж молекул розчинення, скільки і виділяється з розчину.
Розчин, який знаходяться в рівновазі з речовиною, яка розчиняється називається насиченим розчином.
Розчинність різних речовин у тому самому розчиннику або будь-якої речовини в різних розчинниках може коливатись у досить широких межах. Кількісно розчинність визначають вмістом речовини (концентрацією) у насиченому розчині. Найчастіше розчинність визначають кількістю грамів речовини на 100г розчинника.
Отже, насичений розчин – це розчин, в якому досягнута межа насичення для певних зовнішніх умов (t° або р).
Якщо розчин містить менше розчиненої речовини, ніж потрібно для насичення, то такий розчин називається ненасиченим розчином. У ненасичених розчинах межа насичення не досягнута, але, змінюючи, наприклад, температуру розчину, можна її досягти.
Деякі речовини можуть утворювати так звані пересичені розчини, які при певній температурі містять більше розчиненої речовини, ніж це зумовлено межею розчинення.
Проте на відміну від насичених розчинів, які є термодинамічно стабільними системами, пересичений розчин – нестійка система.вони утворюються при повільному і обережному охолодженні насичених розчинів деяких речовин. При внесенні в такий розчин затравки у вигляді кристала тієї самої речовини, яка утворюює перенасичений розчин, або іншої речовини з подібною кристалічною формою, у осад випадає (кристалізується) надмір цієї речовини, а розчин стає насиченим (стабільним). Пересичені розчини утворюють такі солі, як сульфат і тіосульфат натрію: Na2SO4 і Na2S2O3.
Вивчення розчинності виявило наступні закономірності. Взаємне розчинення речовин відбувається тим легше, чим ближчі їх хімічні будови і характер (тип) зв’язку:
· речовини з іонними зв’язками добре розчинні в полярних розчинниках солі добре розчинні у розплавах солей та воді, але нерозчинні у (бензолі) неполярних розчинниках;
· речовини з полярними або з молекулами, які легко поляризуються, тим легше взаємно розчинні, чим ближчий характер їх міжмолекулярних взаємодій (ацетон розчинний в ефірі і спирті; аміак у воді); неполярні і молекули, які важко поляризуються, добре розчинні одне в одному (рідкий азот в рідкому кисні);
· речовини з різним типом зв’язку і міжчастинкових взаємодій взаємно нерозчинні (метали нерозчинні у воді (за окремим винятком)) і органічних розчинниках.
Оскільки, процес розчинення може проходити ендо- і екзотермічно, то вплив температури на розчинення речовин значний (суттєвий). Якщо процес розчинення відбувається ендотермічно, то з підвищенням температури розчинність зростає, а якщо екзотермічно, то – зменшується. Залежність між розчинністю і температурою зручно зображати графічно – у вигляді кривих розчинності.
При розчиненні твердих речовин у воді, об’єм системи звичайно змінюється незначно. Тому розчинність речовин, які знаходяться в твердому стані, практично не залежить від тиску.
Рідини можуть розчинітися в рідинах. Деякі з них необмежено розчинні взаємно, тобто змішуються в будь-яких пропорціях: етанол-вода; інші – взаємно розчинні до певної межі. Так, якщо змішати інтенсивно диетиловий ефір з водою, то утворяться два шари: верхній – насичений розчин води в ефірі, нижній – насичений розчин ефіру у воді. В більшості випадків з підвищенням температури взаємна розчинність рідин збільшується доти, поки не буде досягнута температура, при якій обидві рідини змішуються в будь-якій пропорціях.
Температура, при якій обмежена взаємна розчинність рідин переходить в необмежену, називається критичною температурою розчинення. Так при t°< 66,4°С фенол обмежено розчинний у воді, а вода – в фенолі. Температура 66,4°С – критична температура розчинення для системи вода – фенол: починаючи з цієї температури, обидві рідини необмежено розчинні одна в одній.
Як і у випадку розчинення твердих тіл,взаємне розчинення рідин звичайно не супроводжується значною зміною об’єму. Тому взаємна розчинність рідин мало залежить від тиску і помітно зростає лише при дуже високих тисках (порядку тисяч атмосфер).
H2O – C2H5OH – (CH3)2CO – (C2H5)2O – CHCl3 – C6H6 – CCl4 – CS2 – C6H14.
Розчинність газів – процес екзотермічний, тому з підвищенням температури розчинність газів зменшується. Кип’ятінням води можна видалити з неї все розчинене у ній повітря. Однак розчинення газів в органічних рідинах нерідко супроводжується поглинанням теплоти; в таких випадках з підвищенням t° розчинність газу зростає.
При розчиненні газу в рідині встановлюється рівновага:
Газ + рідина Û насичений розчин газу в рідині.
При цьому об’єм системи істотно зменшується. Відповідно, підвищення тиску повинно приводити до зміщення рівноваги вправо, тобто до збільшення розчинності газу.
Молекули газу, які містяться над рідиною в закритій посудині, бомбардують поверхнею рідини і розчиняються в рідині із швидкістю пропорційною концентрації газу. Молекули газу в розчині вдаряються в поверхню рідини з середини і вилітають з рідини. В міру розчинення газу концентрація розчинених молекул буде збільшуватися, швидкість їх виділення з розчину теж буде зростати, доки врешті не вирівняється із швидкістю розчинення. В результаті встановлюється рівновага, тобто рідина буде вже насиченою газом.
Якщо тепер збільшити тиск газу, приблизно, наприклад, в 2 рази, то у стільки ж разів зросте і концентрація його молекул над рідиною, а відповідно і швидкість розчинення газу. Рівновага порушиться. Щоб при новому значенні тиску знову встановилася рівновага, концентрація розчинених молекул також повинна зростати вдвоє.
Отже, висновком звідси є закон Генрі-Дальтона:
Розчинність газу при сталій температурі в рідині прямо пропорційна його парціальному тиску.
Або в математичній формі (Т = соnst):
m = k×p,
де m – маса газу, який розчиняється в
р – тиск газу (або парціальний тиск, коли маємо суміші газів);
k – коефіцієнт, який характеризує природу компонентів розчину.
Важливий наслідок із закону Генрі: об’єм газу, який розчиняється при постійній температурі в даному об’ємі рідини, не залежить від його парціального тиску.
Саме тому розчинність газів звичайно виражають не в грамах, а в мілілітрах, вказуючи об’єм газу, який розчиняється в 100мл розчинника.
Якщо над рідиною знаходиться суміш декількох газів, то розчинність кожного з них визначається його парціальним тиском. Це необхідно врахувати при розрахунку розчинності газів, які є в суміші з іншими газами.
Розчинність деяких газів в 100мл води:
H2 (25°C)- 1,8мл
O2 – 3,1
N2 – 1,5
CO2 – 87,8
Cl2 – 236,0
CH4 – 3,3
Наявність у воді розчинених солей, як правило знижує розчинність газів. Тому, наприклад, морська вода розчиняє повітря дещо гірше від річкової. При більш або менш значних концентраціях розчинених солей істотне значення має природа їх.
Парціальним тиском називається внесок кожного з газів в загальний тиск. Або парціальний тиск – це тиск, який створював би газ, якби займав весь простір посудини.
Закон Дальтона парціальних тисків звучить так:
В суміші газів, які хімічно не взаємодіють між собою, сумарний тиск рівний сумі парціальних тисків газів, що утворюють цю суміш.
Парціальний тиск кожного газу рівний добутку загального тиску цього газу.
Способи вираження концентрації розчинів.
Найчастіше застосовують наступні способи:
· масова частка;
· об’ємна частка;
· молярна концентрація;
· мольна частка;
· моляльна концентрація;
· титр розчину.
Масова частка – це відношення маси розчиненої речовини до маси розчину. Виражається в частці від 1 або в %:
W = m(розч.реч-ни) / m(р-ну) × 100%
Об’ємна частка – це відношення об’єму розчиненої речовини до об’єму розчину. Виражається в частці від 1 або в %:
WV = Vреч / Vзаг × 100%
У фармації застосовують іноді масово-об’ємну частку – це відношення маси розчиненої речовини до об’єму розчину.
W = mреч / Vрозч × 100%
Молярність (молярна концентрація) – це число молів розчиненої речовини в
(М)СМ = n(реч, моль) / Vроз – ну (моль/л)
нормальність (нормальна концентрація) – це число еквівалентів розчиненої речовини в 1л розчину. Нормальність позначають N і вимірюють в молях на літр: N, моль/л.
N = n(еквів) / Vр-ну, моль/л
Доповнення до закону еквівалентів: якщо дві речовини 1 і 2 взаємодіють між собою, то для їх розчинів з концентраціями N1 і N2 характерна рівність:
N1 ×V1 = N2 ×V2
Де N1 і N2 – нормальності розчинів речовин 1 і 2, які взаємодіють між собою;
V1 і V2 – об’єми розчинів речовин 1 і 2.
Знаючи, нормальність і об’єм однієї речовини, а також об’єм іншої речовини, що вступає в реакцію з першою, можна розрахувати її нормальність:
N2 = N1 ×V1/ V2
Мольна частка – це відношення числа молів розчиненої речовини до загального числа молів розчину (розчинника і розчиненої речовини). Якщо розчин складається з двох компонентів – розчиненої речовини і розчинника, то мольна частка розчиненої речовини:
Х1 = n1/n1+n2
Де n1, n2 – кількості молів розчиненої речовини у розчині і розчинника відповідно.
Моляльна концентрація (моляльність) – це кількість молів розчиненої речовини в
m = n(реч)/Vр-ну, (г/мл, г/л)
Титр розчину – це число грамів розчиненої речовини в 1 мл розчину
Т = m(реч)/Vр-ну, (г/мл, г/л).
Підготувала к.х.н., доц. Демид А.Є.
