Spis treści I. Ilościowe określenia składu roztworów strona II. Obliczenia podczas sporządzania roztworów

Transkrypt

1 Sps teśc I. Iloścowe okeślena składu oztwoów stona Ułaek wagowy (asowy ocent wagowy (asowy ocent objętoścowy Ułaek olowy 3 ocent olowy 3 Stężene olowe 3 Stężene pocentowe 3 Stężene noalne 4 Stężene olane (olalność 4 zelczane wzajene stężeń 5 Roztwoy ozceńczone 6 II. Oblczena podczas spoządzana oztwoów zygotowane oztwoów z czystych składnków 7 Rozceńczane oztwoów 7 Zwększane stężena oztwou pzez odpaowane ozpuszczalnka 8 Zwększane stężena oztwou pzez dodane składnka stanowącego substancję ozpuszczoną 9 Meszane oztwoów o óżnych stężenach 9 Reakcje w oztwoach 0 Rozpuszczane hydatów

2 Wzoy do loścowego okeślena składu oztwoów do oblczeń podczas spoządzana oztwoów I. Iloścowego okeślena składu oztwoów Ułaek wagowy (asowy w składnka jest to stosunek asy tego składnka do asy całego oztwou. Okeśla on lczbę gaów składnka w jedny gae oztwou. w Σ gdze: w - ułaek wagowy - asa -tego składnka - asa oztwou Σ sua as wszystkch -tych składnków oztwou: n Sua ułaków wagowych wszystkch składnków oztwou ówna sę jednośc: w + w w n Σw ocent wagowy (asowy - jest to ułaek wagowy ponożony pzez sto. Wyaża stężene tego składnka w 00g oztwou. w [% wag.] Σ ocent objętoścowy jest to stosunek objętośc v tego składnka do objętośc v całego oztwou, ponożony pzez sto v 00 [% obj.] v Objętość całkowta v ówna sę ścśle sue objętośc poszczególnych składnków tylko w pzypadku oztwou doskonałego, pzy czy v v należy wyznaczyć w tych saych waunkach cśnena tepeatuy. ocenty objętoścowe stosowane są pzeważne do wyażana składu oztwoów gazowych.

3 Ułaek olowy x składnka nazyway stosunek lczby ol n-tego składnka do suy lczby ol n n +n +...+n n wszystkch składnków oztwou n x Σn odobne jak sua ułaków wagowych, tak sua ułaków olowych wszystkch składnków oztwou ówna sę jednośc. x + x x n Σx ocent olowy jest to ułaek olowy ponożony pzez sto. n n x Σn Stężene olowe c(x składnka X w dany oztwoze jest to stosunek lczby ol tego składnka n(x do objętośc oztwou v. n(x c (X v czyl wyaża ono lczbę ol składnka X w d 3 lub lczbę lol w c 3 albo lczbę klool w 3. Wzó ożna pzedstawć w nny sposób. Jeżel pzez x oznaczyy asę składnka X w gaach, M(X jego asę olową, w g/ol, całkowtą asę oztwou w gaach, d gęstość oztwou w g/c 3, pzy czy: x n(x oaz v M(X d(000c / d to otzyay x d(000c / d c(x M(X W pzypadku gdy gęstość oztwou d wyażona jest w g/d 3, wzó pzyjuje postszą postać x d' c(x M(X Stężene pocentowe jest to wyażony w pocentach stosunek asy substancj ozpuszczonej s do asy oztwou (czyl suy asy substancj ozpuszczonej s asy ozpuszczalnka a

4 czyl c p c p s s + s 00% a 00% Można ówneż ntepetować stężene pocentowe jako pocent wagowy substancj ozpuszczonej w stosunku do asy oztwou pzyjętej za 00%. W tzec sposobe ntepetacj zakłada sę, że jest ono ówne lczbe gaów substancj ozpuszczonej w 00g oztwou. Stężene noalne, nazywane także stężene ównoważnkowy, jest to stosunek lczby ównoważnków n(/zx składnka X w oztwoze do objętośc oztwou n(/ zx c ( / zx v odobne jak stężene olowe ożna wyazć stężene noalne x d(000c / d c(/ zx M(/ zx x d' c (/ zx M(/ zx Zwązek poędzy stężene noalny stężene olowy jest tak, jak poędzy lczbą ównoważnków lczbą ol n(/ zx z n(x c (/ zx z c(x v v Stężene noalne oże być wyażone tak, jak stężene olowe w ol/d 3, ol/d 3 lub ol/ 3 Stężene olane (olalność c (X jest to stosunek lczby ol n(x składnka X do asy ozpuszczalnka (kg w klogaach. Wyaża ono lczbę ol składnka X w jedny klogae ozpuszczalnka n(x n(x(000g / kg x (000g / kg c (X M(X (kg gdze: asa ozpuszczalnka w gaach x asa składnka X (substancj ozpuszczonej w gaach M(X asa olowa tego składnka (g/ol

5 zelczane wzajene stężeń W celu pzelczena danego stężena na nne stężene ożna stosować podane nżej zależnośc, któe wynkają ze wzoów okeślających te stężena. Ułaek wagowy ułaek olowy (pocent wagowy pocent olowy n M w n M + n M n M x M x M + x M x n M n Wzó ogólny dla danego składnka a postać w M x M n ś M x M gdze: M ś oznacza śedną asę oztwou, któą ożna oblczyć pzy poocy ułaków olowych lub wagowych oaz watość as olowych poszczególnych składnków; Mś w w w n w Σ M M M n M Zależność poędzy pocente wagowy pocente olowy jest taka saa, jak poędzy ułake wagowy ułake olowy w 00 oaz n x 00 węc: M n M Ułaek wagowy (lub pocent wagowy stężene olowe. Zwązek poędzy ułake wagowy stężene olowy wynka ze wzou c(x d(000c / d w x M(X zate c(x d(000c / d x 00 M(X ś ś n n

6 3 Stężene olowe stężene olane. Zależność ędzy ty sposoba wyażana stężeń ożna pzedstawć następująco c(x (kg d(000c / d c (X v (000g / kg 4 Stężene olowe stężene pocentowe c (X d(000c / d c (X 00% M(X p Roztwoy ozceńczone W pzypadku oztwoów o duży ozceńczenu, tzn. gdy asa x substancj ozpuszczonej jest badzo ała w poównanu z asą ozpuszczalnka ( x <<, wtedy wzoy okeślające poszczególne odzaje stężeń oaz wzoy pzelczenowe pzyjują w pewnych pzypadkach postsza postać, na pzykład: w x x + n(x x x n(x + n 3 x x n(x n x d(000c / d n(x d(000c / d c(x M(X n M Z ównań tych oaz ze wzou okeślającego stężene olane C (X, wynkają następujące pzyblżone zależnośc: c(x d(000c / d x x M c (X 000g / kg x x M oaz c(x 000c / d d c (X 000g / kg gdze: M asa olowa ozpuszczalnka. 3

7 II. Oblczena podczas spoządzana oztwoów Do oblczeń pzepowadzanych podczas spoządzana oztwoów ożna zastosować tzw. egułę kzyżową eszana, opatą na zapse, w któy po lewej stone ueszcza sę stężena oztwoów (p (p początkowych, w śodku stężene oztwou końcowego, a po pawej stone óżncę stężeń oztwoów początkowego końcowego. (p (p (p ( pzy czy ( (p (p (p ( (p (p (p (p oaz ( k (p (p + p gdze: ( p, ( - asy odpowedno oztwoów początkowych końcowych. (p (p Na ogół pzyjuje sę > pzygotowane oztwoów z czystych składnków W celu zastosowana kzyżowej eguły eszana postępuje sę w ten sposób, że czysty ozpuszczalnk (wodę taktuje sę jako oztwó o stężenu 0,0%, a czystą substancję ozpuszczoną jako oztwó o stężenu 00%. ozceńczane oztwoów odczas ozceńczana oztwou asa ozpuszczonej w n substancj pozostaje ne zenona. oneważ ( p oaz (p

8 zate stąd pzy czy (p (p (p (p 00 (p (p (p 00 + (p 3 zwększane stężena oztwou pzez odpaowane ozpuszczalnka odobne jak pzy ozceńczanu oztwou, zwększane stężena pzez odpaowane ozpuszczalnka ne powoduje zany asy substancj ozpuszczonej. Słuszny jest węc wzó (p (p ale (p zate (p (p (p ( gdze: asa odpaowanego ozpuszczalnka. wobec czego zależność ożna wyazć w następującej postac (p (p (p ( + gdze: (p asa oztwou początkowego asa oztwou końcowego (po ozceńczenu - zawatość w % wag. Substancj ozpuszczonej w oztwoze początkowy - zawatość w % wag. Substancj ozpuszczonej w oztwoze końcowy asa dodanego ozpuszczalnka.

9 4 zwększane stężena oztwou pzez dodane składnka stanowącego substancję ozpuszczoną W ty pzypadku ne ulega zane asa ozpuszczalnka (w oztw. początkowy p ( w oztw. końcowy k, wobec czego słuszna jest następująca zależność: (p pzy czy (p + zate (p (p (p ( + gdze: (p - zawatość ozpuszczalnka w oztwoze początkowy końcowy (w % wag. asa dodanego składnka (p (p (p Równane ( ożna wyazć w nny sposób, wpowadzając zaast (p stąd lub (p + (p (p (p ( 00 (00 zawatość składnka ozpuszczonego (p ( (p (p ( + (p + (p (p 5 eszane oztwoów o óżnych stężenach o zeszanu dwóch oztwoów tej saej substancj otzyuje sę oztwó, w któy zawatość substancj ozpuszczonej ówna sę sue jej zawatośc w oztwoach początkowych zate pzy czy (p (p + (p ( p (p (p +

10 ( k (p (p + węc (p (p (p ( p (p (p ( + + gdze: (p (p - zawatość (w % wag. substancj ozpuszczonej w oztwoach początkowych ( p p ( - asy tych oztwoów 6 eakcje w oztwoach olega na wykozystanu zależnośc n(x c (X v stanowącej pzekształcene defncj stężena olowego. Dla każdej eakcj wyany podwójnej: w X + w X w 3 X 3 + w 4 X 4 gdze: w współczynnk stechoetyczne X wzoy substancj, Stosunek olowy substatów S S, wyażony stosunke odpowednch loczynów typu c (X v, jest ówny stosunkow współczynnków stechoetycznych ównana checznego c (X v(x w c (X v(x w 7 ozpuszczane hydatów Stężene oztwou sol twozącej hydat oblcza sę jako stężene sol ne uwodnonej. Oblczając asą substancj ozpuszczonej należy ponąć asę wody hydatacyjnej. Masa oztwou jest suą asy ozpuszczalnka asy substancj ozpuszczonej waz z wodą hydatacyjną.