Растворимость веществ. Концентрация растворов. Приготовление растворов различной концентрации.

Цель работы: приобретение навыков приготовления растворов различной концентрации из сухой соли или более концентрированного раствора.

При проведении химического анализа большинство аналитических операций проводится с растворами веществ в разных растворителях. Наиболее часто в аналитической химии применяют водные растворы. Каждое вещество характеризуется величиной растворимости.

Растворимостью называют максимальное количество вещества, способное раствориться в определенном количестве растворителя или растворе при данной температуре. Растворимость выражают количеством граммов растворенного вещества в 100 г, в 100 мл или в 1 л раствора; растворимость выражают также в молях на 1 л раствора.

В зависимости от количества вещества и растворителя и условий растворения можно получить пересыщение, насыщение и ненасыщение раствора. В перенасыщенных растворах содержание вещества в растворе превышает его растворимость при данной температуре. В насыщенных растворах концентрация вещества в растворе равна его растворимости. В ненасыщенных растворах концентрация вещества может увеличиваться до образования насыщенного раствора.

Растворы, содержащие очень много растворенного вещества, называют концентрированными, содержащие небольшое количество вещества – разбавленными. Концентрированный раствор может быть насыщенным и ненасыщенным и, наоборот, насыщенный раствор может быть очень разбавленным, если данное вещество плохо растворимо.

Пример 1. Вычислить растворимость BaCl₂ в воде при 0 ⁰С, если при этой температуре в 13,1 г раствора содержится 3,1 г BaCl_2.

Решение.

Масса раствора BaCl₂ 13,1 г, следовательно, в 10 г растворителя при 0 ⁰С содержится 3,1 г BaCl₂. Растворимость BaCl₂ при 0⁰С равна 3,1/10 = 31 г.

Пример 2. Растворимость AlCl₃ при 0⁰С равна 44,9 г, а при 80⁰С – 48,6 г. Сколько соли выпадает в осадок, если 540,0 г раствора хлорида алюминия охладить от 80⁰ до 0⁰С?

Решение.

а) при 80⁰С г

б) при 0⁰С г.

При охлаждении 148,6 г раствора хлорида алюминия в осадок выпадает

г AlCl₃

если охладить 540 г раствора, то в осадок выпадет

148,6 г – 3,7 г

540,0 г – X г г AlCl₃.

Концентрация растворов и способы ее выражения.

Концентрация выражается количеством растворенного вещества к количеству раствора или растворителя. Различают:

1. Процентную концентрацию растворов

Процентная концентрация раствора показывает, сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора. Процентная концентрация – это безразмерная величина и выражается соотношением:

,

где С % - концентрация раствора, %;

m₁ – масса растворенного вещества, г;

m₂ – масса раствора, г;

Пример. Какова процентная концентрация раствора, полученного в результате растворения 18 г едкого натра в 180 г воды.

Решение.

Общая масса раствора составляет г,

,

2. Молярную концентрацию раствора

Молярная концентрация раствора (молярность раствора) показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора.

Молярная концентрация (моль/л) выражается формулой:

,

где m₁ – масса растворенного вещества, г;

М – молярная масса растворенного вещества, г/моль;

V – объем раствора, мл.

Пример. Определить молярность раствора едкого калия, содержащего в 250 мл 5,6 г КОН.

Решение

М