Тема 12 РАСЧЕТ КОНЦЕНТРАЦИЙ И ПРИГОТОВЛЕНИЕ РАСТВОРОВ Студент должен уметь приготовить раствор с определенной молярной, моляльной концентрацией, массовой долей (С%), с концентрацией, выраженной числом эквивалентов (нормальной), и с определенным титром раствора. Принята единая универсальная система единиц физических величин - Systeme Internationale (SI), или, русскими буквами, CИ. Введен в действие стандарт 1052-78 «Метрология. Единицы физических величин» по Международной системе единиц (СИ). В качестве основы этой системы взяты 7 единиц: метр для длины, килограмм для массы, секунда для времени, ампер для силы тока, кельвин для температуры, кандела для силы света и моль для количества вещества. В соответствии с Международной системой единиц помимо понятий «относительная атомная масса элемента» и «относительная молекулярная масса вещества» применяют понятия: моль вещества, молярная масса. Разграничиваются понятия «моль» и «молярная масса», так как количество вещества не является синонимом массы. Количество вещества - это физическая величина, определяемая числом структурных частиц. Единицей количества вещества в СИ служит моль, также кратные и дольные от моля - киломоль, миллимоль, микромоль. Под термином «моль» понимают количество простого или сложного вещества, содержащее такое число структурных частиц - атомов, молекул, ионов или электронов, которое равно числу атомов в 12 г изотопа углерода 12С, т.е. составляет 6,0221023 (постоянная Авогадро). Поэтому говорят о молях атомов, молекул, ионов, электронов. Например, 1 моль - это 0,60221023 атомов серы, или такое же число молекул этанола, или столько же ионов меди, или 6,0221023 электронов. Но 0,60221023 структурных единиц - это уже 0,1 моль тех же атомов, молекул, ионов или электронов и т.п. Различают и число молей элемента в моле соединения. Например, 1 моль хлорида кальция СаСl2 образован 1 моль кальций-ионов (6,0221023 отдельных ионов) и 2 моль хлорид-ионов (12,0441023 отдельных ионов). Подобно этому 1 моль нитрата натрия NaNO3 образован 1 молем натрий-ионов (6,0221023 отдельных ионов), 1 молем атомов азота (6,0221023 атомов) и 3 молями атомов кислорода (18,0661023 атомов). Чтобы установить связь между количеством простого (или сложного) вещества и его массой, введено понятие «молярная масса». Молярная масса М представляет собой отношение массы к количеству вещества в молях и выражается в СИ в килограммах на моль (кг/моль), но допускается и в граммах на моль (г/моль). Например, молярная масса оксида углерода (IV) СО2 - 44 г/моль, а серной кислоты Н2SO4 - 98 г/моль. Количество молей простого (или сложного) вещества n находят из отношения массы этого вещества к молярной массе: n=m/М. И наоборот, массу вещества определяют как произведение молярной массы на количество вещества (моль): m = M n. Международной системой СИ приняты единые обозначения величин: Аг - относительная атомная масса элемента; Мг - относительная молекулярная масса вещества; моль - единица количества вещества; М - молярная масса вещества (кг/моль, допускается г/моль. 1 г/моль = 10-3 кг/моль); m - масса вещества; ω - массовая доля вещества (%); V - объем раствора (дм3), допускается внесистемная единица литр (л); Vm - молярный объем (м3/моль); ρ - массовая концентрация раствора (кг/м3); С - молярная концентрация раствора (моль/л); р - давление газа (кПа). В Международной системе (СИ) употребляют термины «массовые доли», «массовые отношения» вместо терминов «весовые части», «весовые отношения», «весовые проценты». Обозначения физических величин и их единиц, применяемых в химии
. |