Состав гомогенных смесей
Количество растворенного вещества в единице объема раствора называется концентрацией раствора. Концентрацию принято выражать, указывая число молей растворенного вещества в одном литре (т.е. одном кубическом дециметре) раствора:
моль
где
— количество растворенного вещества X в растворе, F объем раствора, а
концентрация растворенного вещества X в растворе. Величину [X] иногда называют «молярной концентрацией» вещества X. ИЮПАК и ASE не рекомендуют употреблять термин «молярность». Тем не менее на практике часто используются такие формы записи, как, например, 0,5 М раствор, где М означает слово «молярный»; указанная запись (в словесном произнесении-полумолярный раствор) означает, что раствор имеет концентрацию
Пример
Вычислим концентрацию раствора, полученного в результате растворения 0,53 г чистого безводного карбоната натрия
в воде и имеющего объем
Решение
Пользуясь уравнением (1), находим 0,53 г
С учетом того, что
и пользуясь уравнением (2), находим
В химических вычислениях используется также термин массовая концентрация. Выражая массу в граммах, а объем в
получим следующее выражение для массовой концентрации:
приведенном выше примере массовая концентрация раствора карбоната натрия имеет значение
)
Для определения состава раствора часто используется также термин моляльность (см. гл. 6). Формально этот термин не характеризует концентрацию, так как в его определении не участвует объем. Моляльность определяется как число молей растворенного вещества в одном килограмме растворителя. Размерность моляльности — моль/кг.
Состав гомогенной смеси может быть также выражен с указанием мольной доли каждого компонента данной смеси (см. разд. 3.1). Мольная доля компонента А в смеси, состоящей из компонентов А и В, определяется выражением
где
— число молей компонента
число молей компонента
- мольная доля компонента А.