Как найти молярную концентрацию раствора гидроксида натрия

Принимаем в качестве образца раствор объемом в 1 литр и определяем его массу: 
m (раствора) = V (раствора) ∙ р (раствора) = 1000 ∙ 1,09 = 1090 г. 
Рассчитываем, сколько в образце щелочи по массе: 
m (NaOH) = (w ∙ m (раствора))/100% = (8 ∙ 1090)/100 = 87,2 г. 
Молярная масса гидроксида натрия равна: 
М(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
Рассчитываем, сколько гидроксида натрия содержится в образце: 
v(NaOH) = m /M = 87,2/40 = 2,18 моль. 
Определяем молярную концентрацию щелочи: Cv(NaOH)=v/V = 2,18/1 = 2,18 М

Принимаем в качестве образца раствор объемом в 1 литр и определяем его массу: 
m (раствора) = V (раствора) ∙ р (раствора) = 1000 ∙ 1,09 = 1090 г. 
Рассчитываем, сколько в образце щелочи по массе: 
m (NaOH) = (w ∙ m (раствора))/100% = (8 ∙ 1090)/100 = 87,2 г. 
Эквивалентная масса гидроксида натрия равна его молярной массе: 
М(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
Определяем нормальную концентрацию щелочи: 
Cv(NaOH)=m/(Э * V) = 87,2/(40 * 1) = 2,18 н.

Дано:
w (раствора) = 25,5%,
Р(раствора)= 1,25 г/мл.
Найти:
С(NaOH)-?
Решение:
1) Нужно найти молярную концентрацию по формуле
   Cv(NaOH)=n/V
2) Нам нужно найти количество моль n(NaOH)
    n = m /M

Принимаем в качестве образца раствор объемом в 1 литр и определяем его массу:   

m (раствора) = V (раствора) ∙ р (раствора) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 грамм.

3) Рассчитываем, сколько в образце щелочи по массе:
    w= m (NaOH)/ m (раствора) *100%

Из этой формуле можно найти массу щелочи по формуле
m (NaOH) = (w ∙ m (раствора))/100% = (25,5 ∙ 1250)/100 = 319 грамм.

4) Вычисляем относительную молекулярную массу гидроксида натрия:
  Mr (NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40
5) Находим молярную массу гидроксида натрия:
  М ((NaOH) = 40•1 г/моль =40 г/моль
6) Рассчитываем, сколько гидроксида натрия содержится в образце:

 v(NaOH) = m /M = 319/40 = 8 моль.

7)Определяем молярную концентрацию щелочи:

 Cv(NaOH)= 8 моль/1литр = 8 моль/литр.

Ответ: Молярная концентрация гидроксида натрия ровна 8 л/моль

Массовая доля растворённого вещества (ω)
Молярная концентрация (c)
Нормальность раствора

Существуют различные способы выражения состава раствора. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.

Массовая доля растворённого вещества ω_B – это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m:

ω_B = m_B / m

Массовую долю растворённого вещества ω_B обычно выражают в долях единицы или в процентах.

Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl₂ в воде равна 0,06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.

Пример:

Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?

Решение:

m (Na₂SO₄) = ω (Na₂SO₄) / 100 = (5 × 300) / 100 = 15 г

где ω (Na₂SO₄) – массовая доля в %,

m – масса раствора в г

m (H₂O) = 300 г – 15 г = 285 г.

Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na₂SO₄ и 285 г воды.

Вернуться к содержанию

Молярная концентрация c_B показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора:

c_B = n_B / V = m_B / (M_B × V)

где М_B – молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается «M». Например, 2 M NaOH – двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M (NaOH) = 40 г/моль).

Пример:

Какую массу хромата калия K₂CrO₄ нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?

Решение:

M (K₂CrO₄) = c (K₂CrO₄) × V × M (K₂CrO₄) = 0,1 моль/л × 1,2 л × 194 г/моль = 23,3 г.

Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K₂CrO₄ и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.

Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.

Вернуться к содержанию

Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора. Грамм-эквивалентом вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ – это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода.

Э_{основания} = М_{основания} / число замещаемых в реакции гидроксильных групп;

Э_{кислоты} = М_{кислоты} / число замещаемых в реакции атомов водорода;

Э_соли = М_соли / произведение числа катионов на его заряд.

Пример:

Вычислите значение грамм-эквивалента (г-экв) серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.

Решение:

Э (H₂SO₄) = М (H₂SO₄) / 2 = 98 / 2 = 49 г

Э (Ca(OH)₂) = М (Ca(OH)₂) / 2 = 74 / 2 = 37 г

Э (Al₂(SO₄)₃) = М (Al₂(SO₄)₃) / (2 × 3) = 342 / 2= 57 г

Величины нормальности обозначают буквой «Н». Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают «0,1 Н раствор H₂SO₄». Так как нормальность может быть определена только для данной реакции, то в разных реакциях величина нормальности одного и того же раствора может оказаться неодинаковой. Так, одномолярный раствор H₂SO₄ будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO₄, и двухнормальным в реакции с образованием Na₂SO₄.

Пример:

Рассчитайте молярность и нормальность 70%-ного раствора H₂SO₄ (ρ = 1,615 г/мл).

Решение:

Для вычисления молярности и нормальности надо знать число граммов H₂SO₄ в 1 л раствора. 70% -ный раствор H₂SO₄ содержит 70 г H₂SO₄ в 100 г раствора. Это весовое количество раствора занимает объём:

V = 100 / 1,615 = 61,92 мл

Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 × 1000 / 61,92 = 1130,49 г H₂SO₄. Отсюда, молярность данного раствора равна:

1130,49 / М (H₂SO₄) =1130,49 / 98 = 11,53 M

Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна 1130,49 / 49 = 23,06 H.

Вернуться к содержанию

14.12.2021 0:37:23 | Автор статьи: Усачёва Вера

Чтобы определить концентрацию гидроксида натрия в растворе, нужно разделить массу гидроксида натрия на массу раствора или же, в нашем случае на сумму масс гидроксида натрия и воды как растворителя.
Так как нам дан только объем воды, нужно найти его массу путем умножения его объема на его плотность.
m(H2O) = 200 мл * 1 г/мл = 200 грамм
Запишем формулу:
w(%) = m(NaOH) / (m(NaOH) + m(H2O))
w(NaOH) = 40 грамм / ( 40 грамм + 200 грамм) = 40 грамм / 240 грамм = 0,1667 = 16,67%