Номер 3, страница 112 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 3. Дисперсные системы и растворы. Параграф 16. Растворы. Концентрация растворов и способы её выражения - номер 3, страница 112.

Условие.

3. Охарактеризуйте известные вам способы выражения концентрации растворов.

Решение.

Решение 2.

Массовая доля (ω) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворенного вещества к общей массе раствора. Обычно выражается в долях единицы или в процентах (%). Массовая доля не зависит от температуры и давления, что делает ее удобной для практического применения.
Формула для расчета:
$\omega = \frac{m_{вещества}}{m_{раствора}} = \frac{m_{вещества}}{m_{вещества} + m_{растворителя}}$
Для выражения в процентах результат умножают на 100%.
Ответ: Массовая доля показывает, какую часть от общей массы раствора составляет масса растворенного вещества.

Мольная доля (χ) - это отношение количества вещества (числа молей) данного компонента к суммарному количеству вещества всех компонентов в системе (растворе). Это безразмерная величина, которая не зависит от температуры. Сумма мольных долей всех компонентов раствора всегда равна единице ($\sum \chi_i = 1$). Используется в термодинамике, в частности, в законе Рауля и законе Дальтона.
Формула для расчета мольной доли компонента $\text{i}$:
$\chi_i = \frac{n_i}{\sum_{j} n_j}$
где $n_i$ – количество вещества компонента $\text{i}$, а $\sum_{j} n_j$ – суммарное количество вещества всех компонентов.
Ответ: Мольная доля характеризует состав раствора, показывая, какая часть от общего числа частиц в системе приходится на частицы данного компонента.

Моляльная концентрация (C_m) - это отношение количества растворенного вещества (в молях) к массе растворителя (в килограммах). Единицей измерения является моль/кг. В отличие от молярной, моляльная концентрация не зависит от температуры. Это свойство делает ее незаменимой в физической химии, в частности, при расчетах, связанных с коллигативными свойствами растворов (например, понижение температуры замерзания или повышение температуры кипения).
Формула для расчета:
$C_m = \frac{n_{вещества}}{m_{растворителя}}$
где $n_{вещества}$ – количество вещества (моль), а $m_{растворителя}$ – масса растворителя (кг).
Ответ: Моляльная концентрация показывает количество молей растворенного вещества, приходящееся на один килограмм растворителя.

Массовая концентрация (γ) - это отношение массы растворенного вещества к общему объему раствора. Единицей измерения в системе СИ является кг/м³, но часто используются г/л. Массовая концентрация зависит от температуры из-за теплового расширения раствора.
Формула для расчета:
$\gamma = \frac{m_{вещества}}{V_{раствора}}$
где $m_{вещества}$ – масса растворенного вещества, а $V_{раствора}$ – объем раствора.
Ответ: Массовая концентрация показывает, какая масса растворенного вещества содержится в единице объема раствора.

Молярная концентрация (C_M) - это отношение количества растворенного вещества, выраженного в молях, к объему раствора в литрах. Единицей измерения является моль/л. Молярная концентрация зависит от температуры, поскольку объем раствора изменяется при нагревании или охлаждении. Это наиболее распространенный способ выражения концентрации в химии.
Формула для расчета:
$C_M = \frac{n_{вещества}}{V_{раствора}}$
где $n_{вещества}$ – количество вещества (моль), а $V_{раствора}$ – объем раствора (л).
Ответ: Молярная концентрация показывает количество молей растворенного вещества в одном литре раствора.

Нормальная концентрация (C_N) - также известная как эквивалентная концентрация, определяется как отношение числа моль-эквивалентов растворенного вещества к объему раствора в литрах. Единицей измерения является моль-экв/л (или просто "н.", "N"). Эта концентрация зависит не только от температуры, но и от типа химической реакции, поскольку понятие эквивалента специфично для каждой реакции (кислотно-основной, окислительно-восстановительной).
Формула для расчета:
$C_N = \frac{n_{экв}}{V_{раствора}} = \frac{m_{вещества}}{M_{экв} \cdot V_{раствора}}$
где $n_{экв}$ – число моль-эквивалентов, $M_{экв}$ – молярная масса эквивалента.
Ответ: Нормальная концентрация показывает число моль-эквивалентов растворенного вещества в одном литре раствора.

Титр (T) - это частный случай массовой концентрации, выражающий массу растворенного вещества (в граммах), содержащуюся в 1 миллилитре (мл) раствора. Единицей измерения является г/мл. Титр, как и любая концентрация, отнесенная к объему, зависит от температуры. Эта величина широко применяется в аналитической химии, особенно в титриметрическом анализе, для упрощения расчетов.
Формула для расчета:
$T = \frac{m_{вещества}}{V_{раствора}}$
где $m_{вещества}$ – масса вещества (г), а $V_{раствора}$ – объем раствора (мл).
Ответ: Титр показывает, сколько граммов растворенного вещества содержится в одном миллилитре раствора.