Способы выражения концентрации растворов урок. Презентация "способы выражения концентрации растворов"

Растворы. Растворами называют гомогенные системы, в которых одно вещество распределено в среде другого (других) веществ. Если одним из составляющих растворов веществ является жидкость, а другими - газы или твердые вещества, то растворителем обычно считают жидкость. В других случаях растворителем считают тот компонент, которого больше. Раствор Растворитель Растворенное вещество

Растворы. Классификация растворов. Твердые Жидкие Газообразные Агрегатное состояние Грубодисперсные системы Коллоидные растворы Истинные растворы Степень дисперсности Ненасыщенные Насыщенные Пересыщенные Растворимость Разбавленные Концентрированные Количество растворенного вещества

Растворы. Растворение. Растворение – это самопроизвольное распределение частиц одного вещества между частицами другого. Под влиянием растворителя разрушается кристаллическая решетка твердого вещества, а ионы распределяются равномерно по всему объему растворителя.

Растворы. Ненасыщенный раствор – это раствор, в котором при данных температуре и давлении возможно дальнейшее растворение уже содержащегося в нем вещества. Раствор, в котором вещество при данной температуре больше не растворяется, т.е. раствор, находящийся в состоянии равновесия с твердой фазой растворяемого вещества, называется насыщенным. Пересыщенный раствор, раствор, концентрация вещества в котором выше концентрации насыщенного раствора (при данных температуре и давлении). Пересыщенные растворы очень неустойчивы. Легкое сотрясение сосуда или введение в раствор кристаллов вещества, находящегося в растворе, вызывает кристаллизацию избытка растворенного вещества, и раствор становится насыщенным.

Растворы. Физическая и химическая теория растворов. Физическ ая теория предложена В. Оствальдом (Германия) и С. Аррениусом (Швеция). частицы растворителя и растворенного вещества (молекулы, ионы) равномерно распределяются по всему объему раствора вследствие процессов диффузии. При этом между растворителем и растворенным веществом отсутствует химическое взаимодействие. Химичес кая теория предложена Д.И. Менделеевым. между молекулами растворяемого вещества и растворителем происходит химическое взаимодействие с образованием неустойчивых, превращающихся друг в друга соединений растворенного вещества с растворителем – сольватов. Физико- химическая теория Русские ученые И.А. Каблуков и В.А. Кистяковский объединили представления Оствальда, Аррениуса и Менделеева Согласно современной теории в растворе могут существовать не только частицы растворенного вещества и растворителя, но и продукты физико-химического взаимодействия растворенного вещества с растворителем – сольваты. Сольваты – это неустойчивые соединения переменного состава. Если растворителем является вода, их называют гидратами. Сольваты (гидраты) образуются за счет ион- дипольного, донорно-акцепторного взаимодействий, образования водородных связей и т.д.

Растворы. Растворимость. Растворимость зависит от природы растворенного вещества и растворителя, а также от внешних условий (температуры, давления). Зависимость растворимости от природы растворенного вещества и растворителя Растворимость твердых веществ в жидкостях зависит от типа связи в их кристаллических решетках. Например, вещества с атомными кристаллическими решетками (углерод, алмаз и др.) мало растворимы в воде. Вещества с ионной кристаллической решеткой, как правило, хорошо растворимы в воде. Вещества с ионным или полярным типом связи хорошо растворяются в полярных растворителях. Например, соли, кислоты, спирты хорошо растворимы в воде. В то же время неполярные вещества, как правило, хорошо растворяются в неполярных растворителях. Растворимость газов в жидкостях также зависит от их природы. Например, в 100 объемах воды при 20oС растворяется 2 объема водорода, 3 объема кислорода. В тех же условиях в 1 объеме Н2О растворяется 700 объемов аммиака.

Растворы. Влияние температуры на растворимость. При растворении газов в воде вследствие гидратации молекул растворяемого газа выделяется теплота. Поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье при повышении температуры растворимость газов понижается. Температура различным образом влияет на растворимость твердых веществ в воде. В большинстве случаев растворимость твердых веществ возрастает с повышением температуры. В большинстве случаев взаимная растворимость жидкостей также возрастает с повышением температуры.

Растворы. Влияние давления на растворимость. На растворимость твердых и жидких веществ в жидкостях давление практически не оказывает влияния, так как изменение объема при растворении невелико. При растворении газообразных веществ в жидкости происходит уменьшение объема системы, поэтому повышение давления приводит к увеличению растворимости газов. В общем виде зависимость растворимости газов от давления подчиняется закону У. Генри (Англия, 1803 г.): растворимость газа при постоянной температуре прямо пропорциональна его давлению над жидкостью. Закон Генри справедлив лишь при небольших давлениях для газов, растворимость которых сравнительно невелика и при условии отсутствия химического взаимодействия между молекулами растворяемого газа и растворителем.

Растворы. Концентрация 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: где: ω – массовая доля растворенного вещества; m в-ва – масса растворённого вещества; m р-ра – масса растворителя. Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

Растворы. Концентрация растворов. 2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V: где: 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 однополярным, 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.

Растворы. Концентрация растворов. 3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m: где: С (x) – моляльность, моль/кг; n – количество растворенного вещества, моль; m р-ля – масса растворителя, кг.

Растворы. Концентрация растворов. 5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе: где: N – мольная доля растворённого вещества; n – количество растворённого вещества, моль; n р-ля – количество вещества растворителя, моль. Сумма мольных долей должна равняться 1: N(X) + N(S) = 1. где N(X) - мольная доля растворенного вещества Х; N(S) - мольная доля растворенного вещества S. Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим: ω(X) - массовая доля растворенного вещества, в %; М(Х) – молярная масса растворенного вещества; ρ= m/(1000V) – плотность раствора

Растворы. Концентрация растворов. 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 кислотно-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. где: С Н – нормальная концентрация, моль-экв/л; z – число эквивалентности; V р-ра – объём раствора, л.

Растворы. Концентрация растворов. Растворимость вещества S - максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя: Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

«Свойства химической связи» - Ковалентная связь. Связь в водородном соединении. Направленность химической связи. Основы химии. Металлическая связь. Диполь. Характеристики связи. Энергия связи. Водородная связь. Молекулярная кристаллическая решётка. Возбуждённое состояние атома. Ионная кристаллическая решётка. Связь. Длина связи.

«Химия «Химическая связь»» - Резких границ между разными видами химических связей нет. Параметры ковалентной связи. Вещества с ковалентной связью. Два типа кристаллических решеток. Ковалентная связь. Ионная связь – это электростатическое притяжение между ионами. Вещества с ионной связью. Металлы образуют металлические кристаллические решетки.

«Водородная химическая связь» - Симметричные Н-связи. Энергия прямого электростатического взаимодействия. Азотсодержащие комплексы. Водородная связь. Появление в электронных спектрах новой полосы поглощения. Водородная и донорно-акцепторная связи. Гуанин. Фрагменты кристаллов. P-комплексы. Комплексы двух типов. Доноры. Расстояние между атомами.

«Типы и характеристики химических связей» - Свойства веществ. Ионные кристаллические решетки. Ионная связь. Молекулярная и атомная кристаллические решетки. Водородная связь. Ковалентная полярная. Ковалентная полярная связь. Металлическая связь. Вещества с молекулярной кристаллической решеткой. Свойства веществ с металлической связью. Типы химической связи.

«Основные типы химической связи» - Виды ковалентной связи. Заряженные частицы. Химическая связь. Механизмы образования ковалентной связи. Полярность связи. Образование ионной химической связи. Металлическая связь. Водородная связь. Координация. Параметры ковалентной связи. Электроны. Свойства ковалентной связи. Направленность. Связи.

«Химическая связь и её виды» - Определение понятия. Взаимодействие между атомами. Химическая связь. Игра «Крестики-нолики». Ионная связь. Проверочная работа. Характеристика типов связи. Самостоятельная работа. Ковалентная полярная связь. Параметры характеристики связи. Полярная связь. Виды химической связи в неорганических веществах.

Всего в теме 23 презентации

Подобные документы

Влияние различных факторов на растворимость. Определение концентрации растворов. Выражение концентрации растворов. Применение водных растворов. Процесс взаимодействия частиц растворенного вещества с растворителем. Растворимость твердых веществ.

презентация, добавлен 09.02.2017


Основные понятия и правила вычисления массовой доли растворенного вещества. Расчет молярной концентрации гидроксида калия и едкого натра. Приготовление соляной кислоты указанной плотности. Определение массы серной кислоты в растворе заданной концентрации.

Исследование значения воды и растворов в жизни человека. Содержание соли в воде океанов и морей. Изучение особенностей концентрированных, разбавленных, насыщенных и ненасыщенных растворов. Способы выражения концентрации. Расчет коэффициента растворимости.

презентация, добавлен 15.09.2014


Растворы и их классификация, растворимость веществ. Концентрация растворов и способы ее выражения. Концентрация растворов и способы её выражения. Равновесие в растворах. Виды и типы химических реакций. Понятие о титровании. Методы количественного анализа.

курсовая работа, добавлен 21.03.2012


Изучение титриметрических методов анализа в химии. Описание проведения стандартизации растворов кислоты и щелочи и определения концентрации двух кислот: соляной и янтарной при их совместном присутствии в растворе методом кислотно-основного титрования.

лабораторная работа, добавлен 23.04.2015


Приобретение навыков приготовления растворов из сухой соли. Использование пипеток Мора. Применение бюреток, мерных цилиндров и мензурок при титровании. Определение плотности концентрированного раствора с помощью ареометра. Расчёт навески хлорида натрия.

лабораторная работа, добавлен 13.03.2014


Применимость способов выражения концентрации растворов, их свойства. Алгоритм приготовления точного раствора по точно взятой навеске. Классификация растворов и растворителей. Процентная концентрация по массе и объему, фактор эквивалентности и молярность.

реферат, добавлен 13.12.2013


Методы анализа концентрации различных веществ в жидких растворах. Способы выражения состава растворов, основные положения теории физико-химического анализа систем в растворителе. Определение массовой концентрации водных растворов лечебных сиропов.

дипломная работа, добавлен 06.09.2018


Расчет массовых долей компонентов смеси, определение титров растворов. Оценка жесткости воды, кислотности растворов, константы равновесия реакции. Расчет растворимости электролита. Оценка равновесной концентрации вещества, параметров электролиза.

контрольная работа, добавлен 14.03.2012


Концентрация, плотность и удельная теплоемкость растворов. Использование весового, объемного и физико-химических методов анализа для определения концентрации растворов. Физико-химический процесс взаимодействия растворяемого вещества с растворителем.

Презентация может использоваться на уроке химии в 11 классе, частично в 8 классе, при проведении элективного курса. В презентации содержится информация о следующих способах выражения концентрации растворов: массовая доля, молярность, моляльность, мольная доля, титр.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Что обозначается этими величинами в химии? ω , См, X

Тема урока: «Способы выражения концентраций растворов»

Цели урока: расширить и систематизировать представления о способах выражения концентрации растворов; изучить новые способы выражения концентраций растворов; учиться применять полученные теоретические знания при решении задач; развивать интеллектуальные умения и навыки.

Концентрация - величина, характеризующая количественный состав раствора. Согласно правилам ИЮПАК, концентрацией растворённого вещества (не раствора) называют отношение количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это соотношение неоднородных величин. Те величины, которые являются отношением однотипных величин (отношение массы растворённого вещества к массе раствора, отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора) правильно называть долями. Однако на практике для обоих видов выражения состава применяют термин концентрация и говорят о концентрации растворов.

Способы выражения концентрации растворов 1 Массовая доля (весовые проценты, процентная концентрация) 2 Объёмная доля 3 Молярность (молярная концентрация) 4 Мольная доля 5 Моляльность (моляльная концентрация) 6 Титр раствора 7 Нормальность (молярная концентрация эквивалента) 8 Растворимость вещества

Процентная концентрация, массовая доля растворённого вещества Массовая доля растворённого вещества-это отношение массы растворённого вещества к массе раствора. Для расчёта процентной концентрации используется формула: Раствор состоит из растворённого вещества и растворителя. Массу раствора можно определить по формуле:

В бинарных растворах часто существует однозначная зависимость между плотностью раствора и его концентрацией (при данной температуре). Это даёт возможность определять на практике концентрации важных растворов с помощью денсиметра (спиртометра, сахариметра, лактометра). Некоторые ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора (спирта, жира в молоке, сахара). Часто для выражения концентрации (например, серной кислоты в аккумуляторах) пользуются просто их плотностью. Распространены ареометры предназначенные для определения концентрации растворов веществ.

Зависимость плотности растворов H 2 SO 4 от её массовой доли в водном растворе при 20°C ω, % 10 30 50 70 80 90 ρ H 2 SO 4 , г/мл 1,066 1,219 1,395 1,611 1,727 1,814

Объёмная доля Объемная доля - отношение объёма растворённого вещества к объёму раствора. Объёмная доля измеряется в долях единицы или в процентах. где: V (в-ва) - объём растворённого вещества, л; V(р-ра) - общий объём раствора, л. Как было указано выше, существуют ареометры, предназначенные для определения концентрации растворов определённых веществ. Такие ареометры проградуированы не в значениях плотности, а непосредственно концентрации раствора. φ = V(в-ва) V(р-ра)

Молярность (молярная концентрация) Молярность - число молей растворённого вещества в единице объёма раствора. где ν - количество растворённого вещества, моль; V - объём раствора, л Молярность чаще выражают в моль/л или ммоль/л. Возможны следующие обозначения молярной концентрации - С, См, М. Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/л называют 0,5-молярным (0,5М).

Мольная доля Мольная доля (X) - отношение количества молей данного компонента к общему количеству молей всех компонентов. Мольную долю выражают в долях единицы. X = ν (в-ва) \ ∑ ν (в-в) ν - количество компонента, моль; ∑ ν - сумма количеств всех компонентов, моль.

Моляльность (моляльная концентрация) Моляльность - число молей растворённого вещества в 1кг растворителя. Измеряется в моль/кг, Так, раствор с концентрацией 0,5 моль/кг называют 0,5-моляльным. Св = ν / m(р-ля), где: ν - количество растворённого вещества, моль; m (р-ля) - масса растворителя, кг. Следует обратить особое внимание, что несмотря на сходство названий, молярность и моляльность величины различные. Прежде всего, при выражении концентрации в моляльности, в отличие от молярности, расчёт ведут на массу растворителя, а не на объём раствора. Моляльность, в отличие от молярности, не зависит от температуры.

Титр раствора Титр раствора - масса растворённого вещества в 1 мл раствора. Т= m (в-ва)/ V (р-ра), где: m (в-ва) - масса растворённого вещества, г; V(р-ра) - общий объём раствора, мл; В аналитической химии обычно концентрацию титранта пересчитывают применительно к конкретной реакции титрования таким образом, чтобы объём использованного титранта непосредственного показывал массу определяемого вещества; то есть титр раствора показывает, какой массе определяемого вещества (в граммах) соответствует 1 мл титрованного раствора.

Нормальность (молярная концентрация эквивалента) Нормальность (Сн) - число эквивалентов данного вещества в одном литре раствора. Нормальность выражают в моль-экв/л. Часто концентрацию таких растворов выражают как «н». Например, раствор содержащий 0,1 моль-экв/л называют децинормальным и записывают как 0,1н. Сн =Э/ V (р-ра), где: Э - эквивалент, моль-экв; V - общий объём раствора, л; Сн(щёлочи) ∙V(щёлочи)= Сн(кислоты)∙ V(кислоты)

Коэффициент растворимости Очень часто концентрацию насыщенного раствора, наряду с вышеперечисленными характеристиками, выражают через так называемый коэффициент растворимости или просто растворимость вещества. Отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при данной температуре, к массе растворителя называют коэффициентом растворимости: Кр = m (в-ва) / m (р-ля) Растворимость вещества показывает максимальную массу вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя: р = (m в-ва / m р-ля) ∙ 100%

Задачи 1.Определите молярную концентрацию хлорида натрия в 24%-ном растворе его плотностью 1,18 г/мл. (Ответ - 4,84 М) 2. Определите молярную концентрацию соляной кислоты в 20%-ном растворе плотностью 1,098. (Ответ - 6М) 3. Определите молярную концентрацию азотной кислоты в 30%-ном растворе ее плотностью 1,18 г/мл. (Ответ - 5,62 М) 4. Вычислите массовую долю гидроксида калия в водном растворе с концентрацией 3М и плотностью 1,138 г/мл. (Ответ - 15 %) 5. Сколько мл 56 %-ного раствора серной кислоты (плотность-1,46г/мл) нужно для приготовления 3 л 1М раствора? (Ответ - 360 мл)

6. К воде массой 200 г прилили 2М раствор хлорида калия объемом 40 мл и плотностью 1,09 г/мл. Определите молярную концентрацию и массовую долю соли в полученном растворе, если его плотность оказалась равна 1,015 г/мл. (Ответ - 0,33М, 2,45%) 7. Сколько г гидроксида калия нужно для нейтрализации 300 мл 0,5 М раствора серной кислоты? (Ответ - 16,8 г) 8. Какой объем 2 М раствора гидроксида калия вступит в реакцию: а) с 49 г серной кислоты б) с 200 г 24,5%-ного раствора серной кислоты? В) с 50 г 6,3%-ного раствора азотной кислоты? 9. Какой объем 3М раствора хлорида натрия плотностью 1,12 г/мл надо прилить к воде массой 200 г, чтобы получить раствор с массовой долей соли 10%? (Ответ - 315 мл) 10. Какой объем 3М раствора хлорида калия потребуется для приготовления 200 мл 8%-ного раствора соли с плотностью 1,05 г/мл? (Ответ - 75,2 мл) 11. 2,8 л аммиака растворили в воде, объем раствора довели до 500 мл. Какое количество вещества аммиака содержится в 1 л такого раствора? (Ответ - 0,25 моль)

§ 1 Способы выражения концентрации растворов

Попробуем представить себе два раствора. Один приготовлен путем растворения одной столовой ложки соли в стакане воды, второй - столовой ложки соли в ванне с водой.

Будут ли различаться эти растворы? Разумеется, да. Первый раствор будет более соленым на вкус, закипит при более высокой и замерзнет при более низкой температуре, чем второй раствор. И химические реакции с первым раствором будут протекать более интенсивно, чем со вторым. Таким образом, соотношение количества растворенного вещества с количеством растворителя (то есть, концентрация) определяют свойства раствора.

Растворы бывают концентрированные (с высоким содержанием растворенного вещества) и разбавленные (с низким содержанием растворенного вещества).

Это качественная оценка концентрации растворов, применять которую можно весьма условно. Гораздо больший интерес представляют различные количественные способы выражения концентрации растворов.

Концентрацию вещества можно выразить в молях растворенного вещества на 1 литр раствора. Такая концентрация называется молярной и обозначается латинской заглавной буквой С.

Молярная концентрация С равна отношению количества вещества в молях υ к объему раствора в литрах V. Выражается она в молях на литр.

Концентрацию раствора часто выражают в массовых долях.

Массовой долей растворённого вещества называют отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора.

Массовую долю растворенного вещества обозначают греческой буквой ω.

Массовая доля ω вещества равна отношению массы вещества m к массе раствора mр. Массовую долю можно выражать в долях от единицы или в процентах, в этом случае результат умножается на 100%.

§ 2 Решение задач по теме урока

Решим задачу. После полного упаривания 50 г раствора образовалось 6 г твердого остатка. Вычислите массовую долю растворенного вещества во взятом растворе.

По заданной массовой доле рассчитывают количества ингредиентов для приготовления растворов.

Например, необходимо приготовить 150 г 10%-го раствора хлорида натрия, то есть, нужно найти, сколько для этой цели необходимо соли и воды.

Ответ: для приготовления раствора потребуется 15 г хлорида натрия и 135 г воды.

Список использованной литературы:

1. Н.Е. Кузнецова. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. – М. Вентана-Граф, 2012.

Использованные изображения: