Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.
Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).
Способы выражения концентрации растворов.
1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:
,
ω – массовая доля растворенного вещества;
mв-ва – масса растворённого вещества;
Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.
2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:
,
C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl);
n – количество растворенного вещества, моль;
V – объём раствора, л.
Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.
3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m:
,
С (x) – моляльность, моль/кг;
n – количество растворенного вещества, моль;
4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:
,
T – титр растворённого вещества, г/мл;
mв-ва – масса растворенного вещества, г;
5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:
,
N – мольная доля растворённого вещества;
n – количество растворённого вещества, моль;
nр-ля – количество вещества растворителя, моль.
Сумма мольных долей должна равняться 1:
Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:
М(Х) – молярная масса растворенного вещества;
ρ= m/(1000V) – плотность раствора. 6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.
Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.
Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.
Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.
,
СН – нормальная концентрация, моль-экв/л;
z – число эквивалентности;
Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:
Новости
Формулы для решения задач по химии
Так как химия наука точная, она неразрывно связана с различного рода вычислениями. Чтобы решать задачи, нужно знать формулы и хорошо в них ориентироваться. Без этих базовых знаний и навыков изучение химии становится невозможным.
Мы собрали для вас основные химические формулы, изучаемые в школьном курсе. Они пригодятся каждому ученику, особенно тем, кто будет сдавать ОГЭ или ЕГЭ по этому непростому, но очень интересному предмету.
Нахождение количества вещества
Первое и основное понятие, которое необходимо усвоить – это количество вещества, измеряемое в молях и обозначающееся латинской буквой «n». Для его нахождения нужно основываться на условии задачи, так как вычислить количество вещества можно по трём формулам:
1) По массе. n=m/M — Массу вещества (в граммах) разделить на его молярную массу (в г/моль).
2) По объёму. n=V/Vm — Отношением объёма вещества к его молярному объёму (используется для газов).
Формулы для нахождения массы
Массу вещества можно найти несколькими способами:
1. Умножив количество вещества на молярную массу: m (г) = n (моль)×M (г/моль).
2. Произведением объёма раствора и его плотности: m = V (л) ×ρ (г/л).
3. Перемножив массовую долю с массой раствора: m = m(р-ра) × ω.
Молярная масса (М) – это масса одного моля вещества. Вычисляется она следующим образом: посредством сложения атомных масс элементов, из которых состоит вещество, получаем относительную молекулярную массу. Молярная масса численно равна относительной молекулярной массе, но имеет размерность «г/моль». Также молярную массу можно найти с помощью отношения массы вещества к его количеству:
Формулы для нахождения объёма
Для вычисления объёма того или иного вещества можно воспользоваться одной из формул:
1. Объём раствора находится как отношение массы раствора к его плотности:
2. Объём газа равен отношению его количества вещества к молярному объёму:
Молярный объём (VM) – объём, который занимает 1 моль вещества при определённых показателях давления и температуры. Находится при делении молярной массы вещества на его плотность:
При нормальных условиях молярный объём газа равен 22,4 л/моль.
Формулы для нахождения плотности и относительной плотности
Плотность (ρ) – физическая величина, указывающая на массу определённого вещества, содержащуюся в единице объёма.
Следовательно, формула для её вычисления имеет вид:
Помимо основной, существует формула для нахождения плотности газа при нормальных условиях, где молярная масса делится на молярный объём газа при н.у.:
Относительная плотность (D) газов – величина, указывающая насколько одно вещество тяжелее или легче другого. Вычисляется она отношением молярных масс газов:
Например, условием было найти плотность газа по водороду. Решение будет иметь вид: D = M(газа)/M(H2) = M(газа)/2. Относительная плотность является безразмерной величиной.
Формулы для нахождения концентрации
Молярная концентрация (С) – отношение количества растворённого вещества к объёму раствора. Единица измерения – моль/л. Молярная концентрация вычисляется по формуле:
Массовая концентрация чаще всего называется титром (Т). Это отношение массы растворённого вещества к объёму раствора. Единица измерения — г/л.
Массовая доля (ω) – это один из вариантов выражения концентрации. С её помощью можно вычислить процентное содержание растворённого вещества в общей массе раствора:
По такому же принципу вычисляется массовая доля определённого компонента в смеси:
Если возникает необходимость найти массовую долю химического элемента в соединении, то нужно относительную атомную массу этого элемента умножить на число атомов в соединении и разделить на молекулярную массу вещества:
Формулы для нахождения выхода продукта реакции
Попрактиковать решение задач и знание формул возможно в приложении «ХиШник». Оно содержит в себе каталог заданий, которые, в свою очередь, разделены по темам и уровням сложности. Если вы дали неверный ответ, то приложение не просто уведомит об этом, а предложит правильный алгоритм решения. Также в нём есть раздел для подготовки к ОГЭ и ЕГЭ, в котором собраны типовые задания.
Знание расчётных формул – это ключевой момент при решении задач. Главное, понимать их, а не бездумно заучивать. Так как они будут использоваться не только в школьных задачах, на ЕГЭ и ОГЭ, но и в дальнейшей жизни, даже если ваша профессиональная сфера будет далека от химии.
Еще по этой теме:
Серная кислота
Основные сведения о серной кислоте: свойства, получение, применение.
Теперь «ХиШник» стал полностью бесплатным
Как развивалось приложение все эти годы, и почему мы им так гордимся.
Азотная кислота
Статья содержит основную информацию об азотной кислоте: её свойства, получение и применение.
Диены
Основные сведения о диеновых углеводородах: номенклатура и изомерия, классификация, химические свойства, получение.
Правило Марковникова
Правило Марковникова: формулировка, механизм протекания реакций, исключения из правила.
Таблицы для ЕГЭ по химии
В статье представлены таблицы, необходимые при изучении химии и сдаче ЕГЭ.
Внеклассное мероприятие по химии
Идеи интересных внеклассных мероприятий по химии.
Химические профессии
Обзор необычных профессий, связанных с химией.
ЕГЭ по химии 2019
Основная информация о ЕГЭ по химии 2019: структура экзамена, баллы, даты проведения.
Критерии оценивания ОГЭ по химии, баллы 2019
Подробно расскажем о баллах ОГЭ по химии 2019, методах и критериях оценивания заданий и переводе первичных баллов в школьную оценку.
Изменения ОГЭ по химии в 2019 году
Расскажем об изменениях, которые ждут школьников при сдаче ОГЭ по химии в 2019 году.
Подготовка к ОГЭ по химии
Несколько советов и рекомендаций, следуя которым подготовка к ОГЭ по химии будет проходить результативно.
Онлайн тесты по химии
Немного информации о проверке знаний с помощью тестов по химии в режиме онлайн.
Все об ОГЭ по химии в 2019
Основные сведения об ОГЭ по химии 2019: даты, время, баллы, материалы для подготовки.
Тест по химии 11 класс
Рассказываем о тестах по химии, используемых для проверки знаний в 11 классе.
Тест по химии 10 класс
Общие сведения о тестах по химии в 10 классе.
Тест по химии 9 класс
Рассказываем о тестах по химии, используемых для проверки знаний в 9 классе.
Тест по химии 8 класс
Рассказываем в общих чертах о тестах по химии в 8 классе
Ионная связь
Статья, содержащая в себе базовые понятие об ионном виде химической связи.
Водородная связь
Статья о водородном типе химической связи и его особенностях.
Подготовка к ЕГЭ по химии с нуля
В статье дано несколько действенных советов по подготовке к ЕГЭ по химии «с нуля».
Металлическая связь
Продолжаем серию статей про виды химической связи.
Ковалентная связь
Начинаем серию статей про виды химической связи.
Шкала перевода баллов ЕГЭ по химии 2018
Отвечаем на вопросы о системе оценивания и переводе первичных баллов в тестовые.
Учимся на летних каникулах
Размышляем о том, как полезно провести время во время летнего отдыха на каникулах. (в статье есть подарок внимательным читателям)
«ХиШник» приехал на Сахалин!
Этим летом открывается очередная летняя сессия областной профильной школы для одаренных детей «Эврика».
Мой сын увлёкся химией, что делать?
Собрали ТОП-5 полезных материалов для старшеклассника.
Двенадцать сервисов для изучения химии, с которыми ты точно сдашь
Великолепная подборка полезных сайтов для самостоятельного изучения химии.
О правах и обязанностях в школе: почему необходимо сотрудничество учеников и учителей
Что такое право само по себе и откуда оно берется. Как не заработать славу скандалистов, «вечно качающих права», и при этом не переносить безропотно нарушение своих личных границ…
Современный задачник по химии
материал о том, какие виды задачников по химии существуют и как среди них ориентироваться.
Выбираем репетитора по химии: инструкция
Научиться решать задачи по химии легко: следуем инструкции
Учимся решать задачи по химии к ОГЭ, ЕГЭ, инструкция от ХиШника
Изменения в ЕГЭ по химии 2018 года, новая демоверсия, спецификация, кодификаторы ЕГЭ
ФИПИ снова решил усложнить нам жизнь новыми требованиями к ЕГЭ. О том, почему изменения не всегда плохи, и как встретить их с достоинством.
Обновление в демонстрационной версии «ХиШника»
Мы расширили приветственное окно, чтобы при входе в приложение всем новым пользователям были понятны основные принципы работы «ХиШника».
Активация лицензионного ключа и первые шаги в «ХиШнике».
Что такое лицензионный ключ и как происходит его активация в приложении
Современный урок химии по ФГОС
Для чего нужны стандарты, по которым происходит обучение химии в российских школах, и как приложение “ХиШник” поможет соответствовать этим стандартам?
ХиШник в школе: ИКТ на уроках химии
Как наше приложение поможет внедрить ИКТ в уроки
Ура! Новые планы ХиШника и подарочки
Подводим итоги 2017, планируем 2018 и, конечно же, дарим подарки!
Родина приложения «ХиШник» – Новосибирский Академгородок
Почему же родиной «ХиШника» стал Новосибирский Академгородок?
Совпадение не случайное.
Можно ли просматривать историю решения задач учениками в онлайн-режиме?
Итак, «ХиШник» это приложение, в котором могут работать и ученики, и преподаватели. После того, как преподаватель создает в приложении учебную группу
Можно ли заниматься в «ХиШнике» со смартфона/планшета?
Сегодня у нас вопрос, которого мы давно ждали: можно ли заниматься в «ХиШнике» со смартфона/планшета?
Семинар от «ХиШника» на КПК для учителей химии
На прошлой неделе мы провели семинар в рамках масштабных ежегодных курсов повышения квалификации на базе СУНЦ НГУ (Новосибирск, Академгородок).
Команда «ХиШника» провела мастер-класс для преподавателей химии и методистов
Вчера команда «ХиШника» провела мастер-класс для преподавателей химии и методистов программ повышения квалификации из разных регионов России.
Как купить полный доступ к приложению?
Сегодня новый вопрос: что делать, если решать задачи в демо-версии приложения понравилось, как получить полный доступ? Отвечаем!
«ХиШник» представляет два кейса на ярмарке кейсов «Школа реальных дел»
Ярмарка кейсов «Школы реальных дел» – уже в эту пятницу! В этом году «ХиШник» представляет два кейса.
Служба поддержки:
support@hishnik-school.ru
Для СМИ:
onp@alekta.ru
Спасибо!
Настоящее пользовательское (лицензионное) соглашение (далее – «Соглашение») заключается между Обществом с ограниченной ответственностью «АЛЕКТА» (далее – «Лицензиар»), и Пользователем (физическим лицом, выступающем в роли конечного потребителя Продукта) совместно именуемые «Стороны».
Пожалуйста, внимательно ознакомьтесь с текстом настоящего Соглашения. Оно представляет собой публичную оферту и, после его принятия Вами, образует соглашение между Вами (Пользователем) и Лицензиаром о предмете и на условиях, изложенных в тексте Соглашения.
Принимая настоящее Соглашение, Вы соглашаетесь с положениями, принципами, а также соответствующими условиями лицензионного соглашения, изложенными ниже.
Урок 5. Химическая формула
В уроке 5 «Химическая формула» из курса «Химия для чайников» дадим определение химическим формулам и их индексам, а также выясним различия химических формул веществ молекулярного и немолекулярного строения. Напоминаю, что в прошлом уроке «Сложные вещества» мы дали определение химическим соединениям, рассмотрели различия органических и неорганических соединений, а также выяснили, что означает качественный и количественный состав.
Состав любого вещества выражается в виде химической формулы.
Качественный состав показывается с помощью знаков (символов) химических элементов, а количественный — с помощью индексов, которые записываются справа и чуть ниже знаков химических элементов.
Индекс — число атомов данного химического элемента в формуле вещества.
Например, химическая формула простого вещества водорода записывается так:
Химические формулы веществ молекулярного строения
Формулы двухатомных молекул: кислорода — О2 («о-два»), хлора — Сl2 («хлор-два»), азота — N2 («эн-два»). Трехатомная молекула озона и восьмиатомная молекула серы обозначаются формулами О3 («о-три») и S8 («эс-восемь»).
Формулы молекул сложных веществ также отображают их качественный и количественный состав. Например, формула воды, как вы уже, наверное, хорошо знаете, Н2О («аш-два-о»), метана — СН4 («це-аш-четыре»), а аммиака — NH3 («эн-аш-три»). Точно так же читаются формулы любых сложных веществ. Например, формула серной кислоты — H2SO4 («аш-два-эс-о-четыре»), а глюкозы — C6H12O6 («це-шесть-аш-двенадцать-о-шесть»).
Химические формулы веществ молекулярного строения (их называют молекулярными формулами) показывают состав элементарных частей, т. е. условных «кирпичиков», из которых состоят эти вещества. Такими элементарными составными частями (элементарными структурными единицами, или просто структурными единицами) в данном случае являются молекулы.
Химические формулы веществ немолекулярного строения
А если вещество имеет немолекулярное строение? Химические формулы простых веществ такого типа (например, металлов) записывают просто знаками соответствующих элементов без индексов (или, вернее, с индексом, равным единице, которая не записывается). Так, формула простого вещества железа — Fe, меди — Cu, алюминия — Al.
Состав сложных веществ немолекулярного строения выражают с помощью формул, которые показывают простейшее соотношение чисел атомов разных химических элементов в этих веществах. Такие формулы называются простейшими. Например, простейшая формула кварца — главной составной части речного песка — SiO2. Она показывает, что в кристалле кварца на один атом кремния приходятся два атома кислорода, т. е. простейшее соотношение чисел атомов кремния и кислорода в этом веществе равно 1:2. Простейшая формула Al2O3 показывает, что в этом соединении простейшее соотношение между числами атомов алюминия и кислорода равно 2:3.
Группа атомов, состав которой соответствует простейшей формуле вещества немолекулярного строения, называется его формульной единицей.
Формульная единица, поваренной соли NaCl («натрий-хлор») — группа из одного атома натрия и одного атома хлора. Формульная единица мела CaCO3 («кальций-це-о-три») — группа из одного атома кальция, одного атома углерода и трех атомов кислорода.
Формулы более сложных соединений немолекулярного строения читаются аналогично. Дополнительно указывается только число групп атомов, заключенных в круглые скобки: Al2(SO4)3 («алюминий-два-эс-о-четыре-трижды»), Mg(NO3)2 («магний-эн-о-три-дважды») и т. д.
Таким образом, структурными единицами веществ молекулярного строения являются молекулы. Структурными единицами веществ немолекулярного строения являются их формульные единицы.
В таблице ниже показаны формульная запись и схематическое изображение состава веществ различного типа.
Краткие выводы урока:
Надеюсь урок 5 «Химическая формула» был понятным и познавательным. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии.