1.3 Ерітінділер туралы ілім

Ерітінді дегеніміз ең кемі екі компоненттен тұратын біртекті жүйе (система) ерітінділердің ең маңыздылығы сұйық ерітінділер.

Ерітінді. Еріген зат пен еріткіштен тұрады.

m_{ерітінді} = m_{еріген зат} + m_{еріткіш}

Ішінде еріген зат молекула не ион түрінде бірдей болып араласатын ортаны еріткіш дейміз. Ең маңызды еріткіш ретінде суды алады, еріткіштің ішінде еріген заттың мөлшері көп болса қою ерітінді, еріген зат аз болса сұйық ерітінді деп аталады.

Сонымен ерітіндідегі еріген заттың мөлшері әр түрлі болғандықтан ерітіндінің концентрациясын өрнектей білу керек. Ең алдымен ерітіндінің концентрациясы дегеніміз не деген сұраққа жауап берейік?

Ерітінді концентрациясы дегеніміз – ерітіндінің белгілі салмақ мөлшеріне немесе белгілі бір көлеміне еріген заттың сандық мөлшері.

Ерітіндінің концентрациясын бірнеше әдіспен көрсетуге болады:

1. еріген заттың масса бөлшегімен ( );

2. нормальдік концентрациясымен (С_N);

3. молярлық концентрациясымен (С_м);

Проценттік концентрация. Массалық проценттік концентрация дегеніміз 100 грамм ерітіндідегі еріген заттың граммен алынған массасы (m_зат).

Көлемдік проценттік концентрация дегеніміз  100 см³ ерітіндідегі еріген заттың 1 куб сантиметіріндегі көлемі (V_A).

Масса – көлемдік проценттік концентрация дегеніміз  100 см³ ерітіндідегі заттың граммен алынған массасы.

Молярлы концентрация (С_М) дегеніміз  1 дм³ (литр) ерітіндідегі еріген заттың моль саны ( ).

,

мұндағы: , осыдан .

Эквивалентті немесе нормальді концентрация дегеніміз  1 дм³ (литр) ерітіндідегі еріген заттың эквивалент саны ( )

мұндағы: , осыдан .

Титр дегеніміз  1 см³ (миллилитр) ерітіндідегі еріген заттың грамм массасы (Т).

Эквиваленттік молярлық массасын табу үшін эквиваленттік фактор деген ұғыммен танысу керек.

Егер реакция нәтижесінде рА + qB cD + dC

Мұнда, р  q болса, онда А затының бір бөлігіне В затының бөлігі эквивалентті болады. Схема түрінде осы айтылғанды былай көрсетуге болады:

А + ( )В = сD + dC

 эквиваленттік фактор;

Эквиваленттік фактордың өлшем бірлігі жоқ. Бұл санды химиялық реакцияға түскен заттардың стехиометриялық коэффициенттері арқылы табады. Нейтралдау реакциясы үшін заттың эквиваленттік факторы деп негіздердің қандай бөлігі бір ион сутегіне эквивалентті екенін көрсететін санды айтады.

HCl + KOH KCl + H₂O

CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O

; ;

H₂SO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + 2H₂O

Реакцияға түсетін заттардың мөлшері осы жағдайдаға эквивалентті болады.

Тотығу-тотықсыздану реакцияларында тотықтырғашпен тотықсыздан-дырғыштың эквиваленттік факторын табу үшін реакцияға қатысатын заттардың қандай бөлігі бір электронға эквивалентті екенін білу керек. Мысалы:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ = 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + K₂SO₄ + 8H₂O

Fe²⁺ -  Fe³⁺

MnO₄^- + 8H⁺ + 5  Mn²⁺ + 4H₂O

Мысалы:

Тұздардың эквиваленттік молекулалық салмағын валенттілік байланыстарының санына бөліп есептейді.

Ерітіндідегі еріген заттардың массалық үлесін анықтауға байланысты экспериментті есептеулер

1-есеп. Құрамында 0,05 массалық үлесте (5%) натрий хлориді бар 500 г ерітінді дайындауға қажетті су мен натрий хлоридінің массасын есептеп шығыңыздар.

Шешуі.

1. Көрсетілген ерітіндіні дайындау үшін натрий хлоридінің қандай массасы қажеттілігін табамыз. Мұны екі амалмен шешуге болады:

а) 1 массалық үлеске  500 г

0,05  х

х25г NaCl

б) 100 г ерітінді құрамында  5 г NaCl

500 г  х г NaCl

х25г NaCl

2. Судың қандай массасы қажеттілігін есептеп шығарамыз.

m(H₂O) = 500 – 25 = 475 г.

Жауабы: 5%, 500 г NaCl ерітіндісін дайындау үшін 25 г NaCl өлшеп, 475 г суға еріту керек.

2-есеп. 5 л 0,1 молярлы H₂SO₄ ерітіндісін дайындау үшін қанша миллилитр 96%, г/мл H₂SO₄ қажет.

Шығару жолы:

Мr(H₂SO₄) = 98 г/моль;

0,1 молярлы 5 литр ерітіндідегі H₂SO₄ массасын есептейміз.

,

96% H₂SO₄ ерітіндісінен қанша грамм қажет екендігін есептейміз.

100 г ерітіндіде  96 г H₂SO₄

х г ерітіндіде  50 г H₂SO₄

х = 52 г H₂SO₄

Бұдан: , . Сонымен 0,1 молярлы 5 л H₂SO₄ ерітіндісін дайындау үшін 14 мл 96%-ті H₂SO₄ ерітіндісін алып, суға құйып, 5 л дейін сұйылту керек.