Как найти нормальность раствора h2so4

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

Пусть объем раствора — 1 л (1000 мл).

Рассчитаем его массу.

m(р-р) = p*V = 1,066*1000 = 1066 г.

Раствор 10%, значит можем найти массу серной кислоты в растворе.

m(H₂SO₄) = 1066*0,1 = 106,6 г

n(H₂SO₄) = m/M = 106,6/98 = 1,09 моль

Молярность С — отношение количества вещества компонента в единице объема.

С(H₂SO₄) = n/V = 1,09/1 = 1,09 моль/л

Нормальность N — отношение эквивалентного количества вещества к единице объема.

N(H₂SO₄) = С(H₂SO₄)/f_экв.

f_экв = 1/2 (т. к. кислота двухосновная).

f_экв— число, которое показывает какая доля частицы вещества эквивалентна одному иону водорода.

N(H₂SO₄) = 1,09*2 = 2,18 моль/л

Была ли эта статья полезной?

Задание:

Плотность
15%-ного (по массе) раствора H₂SO₄
равна 1,105 г/мл. Вычислить: а) нормальность;
б) молярность; в) моляльность раствора.

Решение:

Масса
1 л раствора = 1,105*1000 = 1105 г;

m(H₂SO₄₎
= 1105*0.15 = 165.75 г;

m
(H₂O)
= 939.25 г; 
M(H₂SO₄)
= 98 г/моль ;

М_э(H₂SO₄)=
49 г /моль; 
а)
нормальность: С_н
= m(H₂SO₄)/
М_э(H₂SO₄)=
165,75/49 = 3,383 н;

б)
молярность: С_м
= m(H₂SO₄)/
M(H₂SO₄)
=165,75/98 = 1,691 моль/л; 
в)
моляльность: С_m
= (m(H₂SO₄)*1000)/
(M(H₂SO₄)*
m (H₂O))=
=1,691*1000/939,25 = 1,8 моль/кг;

Соседние файлы в папке химия

• #
• #
• #
• #
• #

Определение титра раствора, молярной и нормальной концентрации вещества

Задача 110. 
Определите Т(Н₂SО₄), если Т(Н₂SО₄)/KOH) составляет 0,005643 г/см³. 
Решение:
Т(Н₂SО₄)/KOH) = 0,005643 г/см³;
Э(Н₂SО₄) = 49 г/моль;
Э(KOH) = 28 г/моль;
Т(Н₂SО₄) = ?

Определяемое вещество (А) – Н₂SО₄

1. Расчет титра раствора Н₂SО₄

Титр раствора Н₂SО₄ определим, используя формулу:

Т(А/B) = [Т(А) · Э(B)]/Э(A), где

А — определяемое вещество; В — стандартное вещество; Э — масса эквивалента; Т(А) — титр раствора.

Тогда

Т(Н₂SО₄) = [Т(Н₂SО₄)/KOH) · Э(Н₂SО₄)]/Э(KOH) = (0,005643 · 49)/28 = 0,004938

Ответ: 0,004938 г/см³. 
 

Задача 111. 
Определите молярную, нормальную концентрации и Т(Н₂SО₄)/CaO), если Т(Н₂SО₄) равен 0,004852 г/см³. 
Решение:
Т(Н₂SО₄) = 0,004852 г/см³;
Э(Н₂SО₄) = 49 г/моль;
Э(СаО) = 28 г/моль;
Т(Н₂SО₄)/СаО) = ?
С_М(Н₂SО₄) = ?
С_Н(Н₂SО₄) = ?

Определяемое вещество (А) – Н₂SО₄

1. Расчет молярной концентрации (молярность)

Молярную концентрацию (С_М) можно определить по формуле:

С_М = [Т(А) · 1000)]/M(A)

Тогда

С_М(Н₂SО₄) = [Т(Н₂SО₄) · 1000)/М(Н₂SО₄] = (0,004852 · 1000)/98 = 0,0495 моль/дм³.

2. Расчет нормальной концентрации (нормальность)

Для определения нормальной концентрации (С_Н) воспользуемся формулой: 

С_Н = [Т(A) · 1000]/Э(A)

Тогда

С_Н(Н₂SО₄) = (Т(Н₂SО₄) · 1000)/Э(Н₂SО₄) = (0,004852 · 1000)/49 = 0,0990 моль/дм³.

3. Расчет Т(Н₂SО₄)/CaO)

Титр раствора Н₂SО₄ определим, используя формулу:

Т(А/B) = [Т(А) · Э(B)]/Э(A), где

А — определяемое вещество; В — стандартное вещество; Э — масса эквивалента; Т(А) — титр раствора.

Тогда

Т(Н₂SО₄)/CaO) = [Т(Н₂SО₄) · Э(СаО)]/Э(Н₂SО₄) = (0,004852 · 28)/49 = 0,002773

Ответ: 0,0495 моль/дм³; 0,0990 моль/дм³; 0,002773 г/см³. 
 

Задача 112. 
К 550 см³ 0,1925 М раствора HCl прибавили 50,00 см³ раствора HCl с титром 0,023700 г/см³. Вычислите нормальную концентрацию и титр полученного раствора.
Решение:
M(HCl) = Э(HCl) = 36,46 г/моль;
V₁(p-pa) = 550 см³;
V₂(p-pa) = 50 см³;
T₂(HCl) = 0,023700 г/см³;
C_M1(HCl) = 0,1925 М;
CH(HCl) = ?
T(p-pa) = ?

1. Расчет массы кислоты в первом растворе

Массу кислоты рассчитаем по формуле:

m(А) = [V(p-pa) · C_M(А)]/[M(A) · 1000]

Тогда

m₁(HCl) = [V₁(p-pa) · C_M1(HCl)· M(HCl)]/1000 = (550 · 0,1925 · 36,46)/1000 = 3,8602 г.

2. Расчет массы кислоты во втором растворе

Массу кислоты рассчитаем по формуле:

Т(А) =  m(A)/V(p-pa), где

Т(А) — титр раствора; m(A) — масса вещества; V(p-pa) — объем исследуемого раствора.

Тогда 

m₂(HCl) = T₂(HCl) · V₂(p-pa) = 0,023700 · 50 = 1,185 г.

3. Общая масса кислоты составляет 5,0452 г [m(HCl) = m₁(HCl) + m₂(HCl)] = 3,8602 г + 1,185 г = 5,0452 г).

4. Общий объем раствора составляет 600 см³ [V(p-pa) = V₁(p-pa) + V₂(p-pa) = 550 + 50 = 600 cм3].

5. Вычисление титра полученного раствора

T(p-pa) = m(HCl)/V(p-pa) = 5,0452/600 = 0,008408 г/см³. 

6. Вычисление нормальной концентрации полученного раствора

Нормальность раствора определим по формуле:

С_Н = [Т(А) · Э(А)]/1000

Тогда

C_H(HCl) = [T(p-pa) · 1000]/Э(HCl) =  (0,008408 · 1000)/36,46 = 0,2306 моль/дм³

Ответ: 0,2306 моль/дм³; 0,008408 г/см³.