Способы выражения состава раствора

Глава IV. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РАСТВОРЫ

Раствором называют однородную систему, состоящую из двух или нескольких компонентов.

Состояние раствора определяется температурой, давлением и составом. Количественный состав раствора может быть выражен разными способами и в различных единицах. Рассмотрим некоторые из них.

1. Массовая доля ω i — отношение массы i-го компонента к общей массе раствора:

где m₁, m₂,… m_k, — масса компонентов раствора.

2. Молярная доля x_i — отношение количества вещества (п) i -го компонента к общему количеству вещества:

Для идеальных газов состав, выраженный в объемной доле, cовпадает с молярной долей.

Массовая, молярная и объемная доли компонентов веществ — относительные величины, поэтому их единицами являются доли единицы или проценты.

4. Молярная концентрация (концентрация количества вещества) с (X) частиц X — отношение количества вещества п (X) содержащегося в растворе к объему V раствора:

Единицей СИ молярной концентрации является моль/м³. Обычно применяются моль/л или моль/дм³.

Единицей СИ молярной концентрации эквивалента[1] является моль/м³. Обычно применяется моль/л или моль/дм³.

6. Моляльность b (X) раствора — отношение количества вещества п (X) растворенных частиц X к массе т растворителя:

Единицей СИ моляльности является моль/кг.

Для перехода от одного способа выражения состава раствора к другому необходимо знать молярные массы растворителя (M₁) и растворенного вещества (M₂) и в ряде случаев плотность раствора (ρ). Ниже приведены формулы для такого перехода, где все величины должны быть выражены только в единицах СИ: молярные массы в кг/моль, плотность в кг/м³, молярная концентрация в моль/м³, моляльность в моль/кг, а массовая и молярная доли в долях от единицы:

Для перехода от молярной концентрации к молярной концентрации эквивалента используют уравнение (IV, 4б). Число эквивалентности Z* для данного вещества определяется как произведение степени окисления металла (кислотного остатка) на число атомов металла (число кислотных остатков) в молекуле.