Массовая доля, безусловно - удобный показатель, но используется в основном в расчетах и анализе качественном. В количественном же анализе используются другие величины. Познакомимся с ними подробнее.
Молярная концентрация
Молярной концентрацией раствора называют отношение количества растворенного вещества к объему раствора. Обозначается она как Сн и измеряется в моль\л:
Иногда можно увидеть обозначение "М". Это те же самые моль\л, но сокращенные.
Пример задачи
Какой объем 0,2М раствора серной кислоты потребуется для нейтрализации 150 г раствора гидроксида кальция массовой долей 20%?
Сначала записываем уравнение реакции нейтрализации:
Теперь рассчитываем, сколько чистого гидроксида кальция содержится в 150 граммах 20% раствора:
Рассчитываем количество вещества гидроксида кальция, вступившего в реакцию:
Серная кислота вступает в реакцию с гидроксидом кальция в равных (т.н. "эквимольных") соотношениях, а значит, их количества вещества равны:
Зная молярную концентрацию серной кислоты и ее количество вещества, можем рассчитать необходимый объем:
Нормальная концентрация
Данная величина рассчитывается почти также, только объем еще умножается на так называемый эквивалент, свой для каждого из классов веществ: в случае с кислотами это количество атомов водорода, для оснований - количество гидроксогрупп, а для растворимых солей - валентность металлов:
Пример задачи
Для нейтрализации 50 мл раствора, содержащего 5 мл сероводорода было использовано 45 мл раствора гидроксида кальция. Какова нормальная концентрация использованного раствора?
Пишем уравнение реакции:
Рассчитываем количество вещества сероводорода. Так как он является газом, расчет ведем через молярный объем:
Гидроксид кальция и сероводород вступают в равном соотношении, а значит, их количества вещества равны:
Гидроксид кальция содержит две гидроксогруппы, поэтому эквивалент будет равен двум. Зная это, находим нормальную концентрацию: