Определение молярности раствора

Молярность (molarity) - способ выражения концентрации, показывающей количество растворенного вещества (п, моль) в единице объема раствора (1 литр). В отличие от массовой и мольной доли, молярность имеет единицы измерения. В случае использования в качестве меры объема литров, молярность измеряется в «моль/литр»1. Обозначается молярность — «См».

Для вычисления молярной концентрации раствора (молярности) используется формула:

молярность

Задача 1. 
24 г чистой серной кислоты растворили в 85 г воды. Определить молярную концентрацию серной кислоты в полученном растворе, если его плотность составляет 1,155 г/мл.
Дано:
масса серной кислоты: m(Н24) = 24 г;
масса воды: m(Н2О) = 85 г;
плотность раствора: рр-ра = 1,155 г/мл.
Найти:
молярную концентрацию серной кислоты в растворе.
Решение:
Для определения молярной концентрации необходимо вычислить количество (п, моль) растворенного вещества (Н24) и объем раствора. 

Схематично алгоритм решения можно представить следующим образом:

молярность

1. Определим количество вещества серной кислоты:

молярность

2. Определим объем раствора:

молярность

Объем, выраженный в других единицах, для определения молярной концентрации всегда необходимо переводить в литры.

Подставим в формулу для вычисления молярной концентрации полученные данные:

молярность

Ответ: СМ2SO4) = 2,6 моль/л.


Задача 2. 
Определить массу гидроксида натрия в 700 г 14,ЗМ раствора NаОН в воде (рр-ра = 1,43 г/мл).
Дано:
масса раствора гидроксида натрия в воде : mр-ра = 700 г;
молярная концентрация гидроксида натрия в растворе: См(NаОН) = 14,3 моль/л,
плотность раствора: рр-ра= 1,43 г/мл.
Найти:
массу гидроксида натрия.
Решение:
Схематично алгоритм решения можно представить так:

молярность

1. Определим объем 700 г раствора

молярность

Обращайте, пожалуйста, внимание на согласованность единиц измерения величин, подставляемых в формулу. Если плотность выражена в г/мл или г/см3, то объем необходимо использовать в миллилитрах, а массу в граммах. Для использования молярной концентрации объем необходимо переводить в литры.

2. Используя соотношение для молярной концентрации, определим количество вещества NаОН в 0,4895 л раствора.

молярность

3. Определим массу 7 моль NаОН:

m(NaOH) = n(NaOH) .  M(NaOH) = 7 . 40 =280 г.

Ответ: m(NaOH) = 280 г.


Задача 3. 
3 г поваренной соли (NаС1) растворили в 200 г воды. Определить молярную концентрацию полученного раствора.
Дано:
масса поваренной соли: m(NаС1) = 3 г;
масса воды: m(Н2О) = 200 г.
Найти:
молярную концентрацию поваренной соли в растворе.
Решение:
Схематично алгоритм решения можно представить следующим образом:

молярность

1 . Определяем количество вещества NаС1:

молярность

2. Для вычисления молярной концентрации необходимо знать объем раствора. Но по данным из условия задачи, возможно определить только его массу:

mр-ра = m(NаС1) + mН2О) = 3 + 200 = 203 г.

3. Для нахождения объема раствора требуется плотность. При необходимости очень точного расчета можно воспользоваться справочником физико-химических величин. В случае решения обычной задачи разумно принять плотность разбавленного водного раствора равной плотности воды2.

молярность

Определим молярную концентрацию NаС1 в растворе:

молярность

Ответ: 0,24моль/л.


Комментарии:
1 Иногда для сокращения записи после значения молярной концентрации вместо размерности записывают заглавную букву (М). Например, запись « 0.03М раствор NаОН в воде» следует понимать так: молярная концентрация NаОН в воде равна 0,03 моль/л.

2 Справочное значение плотности данного раствора равно 1,009 г/мл.