Главная | Обратная связь

РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Растворами называют однофазные многокомпонентные системы, в которых в объеме одного вещества - растворителя, равномерно распределены другие компоненты - растворенные вещества.

Важнейшей количественной характеристикой раствора является концентрация, которая отражает содержание в нем растворенных веществ. При описании свойств растворов наиболее часто употребляют следующие способы выражения концентрации :

молярная концентрация (С_М или М ) - число молей растворенного вещества в 1 литре раствора ;

нормальная концентрация (С_Н или Н)- число молей эквивалентов растворенного вещества в 1 литре раствора ;

массовая доля (в %) - число граммов растворенного вещества в 100 г раствора ;

титр (г/мл ) - число граммов растворенного вещества в 1 мл раствора . Все виды концентраций взаимосвязаны .

Пример 1 . Рассчитайте молярную и нормальную концентрации, титр раствора ортофосфорной кислоты с массовой долей вещества 49 % и плотностью r=1,33 г/см³ .

Решение . 1. Масса 1 л раствора равна : 1,33 ^. 1000 = 1330 г . По условию - в 100 г раствора содержится 49 г Н₃РО₄, тогда в 1330 г ( т.е. в 1 л ) соответственно - 49 ^. 1330 / 100 = 651,7 г . Это составляет 651,7 / 98 = 6,65 молей или 651,7 / 32,6 = 19,9 молей эквивалентов . (Молярная масса Н₃РО₄ равна : 3+ 31 + 64 = 98 г/моль ; молярная масса эквивалента равна соответственно : 98 / 3 = 32,6 г/моль ) .

Следовательно, в 1 л раствора содержится 6,65 молей , или 19,9 молей эквивалентов Н₃РО₄ .

Из данных п.1 следует , что в 1 мл раствора содержится 651,7 / 1000 = 0,652 г Н₃РО_4. Ответ : молярная концентрация С_М = 6,65 моль/л ; нормальная концентрация С_Н = 19,9 моль/л ; титр Т = 0,652 г/мл .

Растворы могут иметь любое агрегатное состояние - твердое ( растворы металлов ) ; жидкое ( растворы твердых , жидких , газообразных веществ в жидкостях ) , газообразное ( смеси газов). Наиболее распространенными и изученными являются жидкие растворы. Последние подразделяются на растворы электролитов, способные проводить электрический ток , и растворы неэлектролитов , которые неэлектропроводны .

В зависимости от природы растворителя различают водные растворы ( растворитель- вода ) и неводные ( все другие растворители ).

В данном курсе рассматриваются водные растворы электролитов , которые имеют наибольшее значение для технологических процессов в энергетике .

Растворы - сложные системы , в которых сосуществуют частицы различного вида и состава (молекулы растворителя , ионы и молекулы растворенного вещества , ассоциаты ) , взаимодействующие между собой . В очень разбавленных растворах , когда содержание растворенных частиц мало , этим взаимодействием можно пренебречь ; с увеличением концентрации раствора , особенно в растворах электролитов , указанное взаимодействие становится все более существенным . В связи с этим для описания свойств растворов вместо концентрации используют активность ( активную концентрацию - a ) , которая связана с концентрацией (C) следующим соотношением :

a = g ^. C (1) где g - коэффициент активности , который показывает степень отклонения какого-либо свойства реального раствора от теоретически рассчитанной величины для идеального раствора , в котором взаимодействия между растворенными частицами отсутствуют .