Што такое нармалёвасць раствора? Як вызначыць нармалёвасць раствора? Формула нармальнасці раствора

З растворамі розных рэчываў мы сустракаемся кожны дзень. Але наўрад ці кожны з нас уяўляе, наколькі вялікую ролю гуляюць гэтыя сістэмы. Шмат што ў іх паводзінах стала ясна сёння дзякуючы дэталёваму вывучэнню на працягу тысячагоддзяў. За ўвесь гэты час былі ўведзеныя многія тэрміны, незразумелыя простаму чалавеку. Адзін з іх - нармальнасць раствора. Што гэта такое? Пра гэта і пойдзе гаворка ў нашай артыкуле. А пачнем мы з пагружэння ў мінулае.

гісторыя даследаванняў

Першымі яркімі розумамі, распачалі вывучэнне раствораў, былі такія вядомыя хімікі, як Арэніусам, ванты-Гоф і Оствальд. Пад уплывам іх работ наступныя пакаленні хімікаў сталі паглыбляцца ў даследаванне водных і разведзеных раствораў. Вядома, яны назапасілі велізарны масіў ведаў, але па-за ўвагай засталіся неводную растворы, якія, дарэчы, таксама гуляюць вялікую ролю як у прамысловасці, так і ў іншых сферах чалавечай жыццядзейнасці.

У тэорыі неводных раствораў было шмат незразумелага. Напрыклад, калі ў водных з павелічэннем ступені дысацыяцыі павялічвалася значэнне праводнасці, то ў аналагічных сістэмах, але з іншым растваральнікам замест вады, было ўсё наадварот. Маленькія значэння электрычнай праводнасці часта адпавядаюць высокім ступеням дысацыяцыі. Анамаліі паўплывала на навукоўцаў да даследавання гэтай галіне хіміі. Быў назапашаны вялікі масіў дадзеных, апрацоўка якіх дазволіла знайсці заканамернасці, якія дапаўняюць тэорыю электралітычнай дысацыяцыі. Акрамя гэтага, атрымалася пашырыць веды пра электроліз і аб прыродзе комплексных іёнаў арганічных і неарганічных злучэнняў.

Затым больш актыўна пачалі праводзіцца даследаванні ў галіне канцэнтраваных раствораў. Такія сістэмы істотна адрозніваюцца па ўласцівасцях ад разведзеных з-за таго, што пры павышэнні канцэнтрацыі растворанага рэчыва ўсё большую ролю пачынае гуляць яго ўзаемадзеянне з растваральнікам. Больш падрабязна пра гэта - у наступнай частцы.

тэорыя

На дадзены момант лепш за ўсіх тлумачыць паводзіны іёнаў, малекул і атамаў ў растворы толькі тэорыя электралітычнай дысацыяцыі. З моманту свайго стварэння Свантэ Арэніусам у XIX стагоддзі, яна зведала некаторыя змены. Былі адкрыты некаторыя законы (такія, як закон развядзення Оствальд), якія некалькі ня ўпісваліся ў класічную тэорыю. Але, дзякуючы наступным работ навукоўцаў, у тэорыю былі ўнесены папраўкі, і ў сучасным выглядзе яна існуе да гэтага часу і з высокай дакладнасцю апісвае вынікі, якія атрымлівае дасведчанымі шляхамі.

Асноўная сутнасць электралітычнай тэорыі дысацыяцыі ў тым, што рэчыва пры растварэнні распадаецца на складнікі яе іёны - часціцы, якія маюць зарад. У залежнасці ад здольнасці раскладвацца (диссоциировать) на часткі, адрозніваюць моцныя і слабыя электраліты. Моцныя, як правіла, цалкам дысацыюе на іёны ў растворы, тады як слабыя - у вельмі малой ступені.

Гэтыя часціцы, на якія распадаецца малекула, могуць ўзаемадзейнічаць з растваральнікам. Гэта з'ява Назвалі сольватацией. Але адбываецца яно не заўсёды, паколькі абумоўлена наяўнасцю зарада на Ёну і малекулах растваральніка. Напрыклад, малекула вады ўяўляе сабой дыполь, гэта значыць часціцу, зараджаную з аднаго боку станоўча, а з другога - адмоўна. А іёны, на якія распадзецца электраліт, таксама маюць зарад. Такім чынам, гэтыя часціцы прыцягваюцца рознаіменных зараджанымі бакамі. Але адбываецца гэта толькі з палярнымі растваральнікамі (такім з'яўляецца і вада). Напрыклад, у растворы якога-небудзь рэчывы ў гексане сольватации адбывацца не будзе.

Для вывучэння раствораў вельмі часта неабходна ведаць колькасць растворанага рэчыва. У формулы часам вельмі нязручна падстаўляць некаторыя велічыні. Таму існуе некалькі відаў канцэнтрацый, сярод якіх - нармальнасць раствора. Зараз мы раскажам падрабязна аб усіх спосабах выражэння зместу рэчывы ў растворы і метадах яго вылічэнні.

канцэнтрацыя раствора

У хіміі ужываецца мноства формул, і некаторыя з іх пабудаваны так, што зручней ўзяць велічыню ў тым ці іншым канкрэтным выглядзе.

Першая, і самая знаёмая нам, форма выказвання канцэнтрацыі - масавая доля. Вылічаецца яна вельмі проста. Нам усяго толькі трэба падзяліць масу рэчывы ў растворы на яго агульную масу. Такім чынам мы атрымліваем адказ у долях адзінкі. Памножыўшы атрыманы лік на сто, атрымаем адказ у працэнтах.

Трохі менш вядомая форма - аб'ёмная доля. Часцей за ўсё яе выкарыстоўваюць для выражэння канцэнтрацыі спірту ў алкагольных напоях. Вылічаецца яна таксама даволі проста: дзелім аб'ём растворанага рэчыва на аб'ём усяго раствора. Гэтак жа як і ў папярэднім выпадку, можна атрымаць адказ у працэнтах. На этыкетках часта пазначаюць: "40% аб.", Што азначае: 40 аб'ёмных адсоткаў.

У хіміі часта выкарыстоўваюць і іншыя віды канцэнтрацыі. Але перад тым, як да іх перайсці, пагаворым пра тое, што такое моль рэчывы. Колькасць рэчыва можа выяўляцца рознымі спосабамі: маса, аб'ём. Але ж малекулы кожнага рэчывы маюць сваю вагу, і па масе ўзору немагчыма зразумець, колькі ў ім малекул, а гэта неабходна для разумення колькаснай складнікам хімічных ператварэнняў. Для гэтага была ўведзена такая велічыня, як моль рэчывы. Фактычна адзін моль - гэта пэўная колькасць малекул: 6,02 * 10 ^23. Гэта называецца лікам Авагадра. Часцей за ўсё такая адзінка, як моль рэчывы, выкарыстоўваецца для вылічэння колькасці прадуктаў якой-небудзь рэакцыі. У сувязі з гэтым існуе яшчэ адна форма выказвання канцэнтрацыі - молярное. Гэта колькасць рэчыва ў адзінцы аб'ёму. Молярное выяўляецца ў моль / л (чытаецца: моль на літр).

Існуе вельмі падобны на папярэдні выгляд выражэння зместу рэчывы ў сістэме: моляльность. Адрозніваецца ад молярное яна тым, што вызначае колькасць рэчыва не ў адзінцы аб'ёму, а ў адзінцы масы. І выяўляецца ў молях на кілаграм (або іншую кратную велічыню, напрыклад на грам).

Вось мы і падышлі да апошняй форме, якую цяпер абмяркуем асобна, так як яе апісанне патрабуе крыху тэарэтычнай інфармацыі.

нармалёвасць раствора

Што ж гэта такое? І чым адрозніваецца ад папярэдніх велічынь? Для пачатку варта зразумець рознасць паміж такімі паняццямі, як нармальнасць і молярное раствораў. Па сутнасці, адрозніваюцца яны толькі на адну велічыню - лік эквівалентнасці. Зараз можна нават уявіць, што такое нармалёвасць раствора. Гэта ўсяго толькі мадыфікаваная молярное. Лік эквивалетности паказвае колькасць часціц, здольных провзаимодействовать з адным молем іёнаў вадароду або гідраксід-іёнаў.

Мы пазнаёміліся з тым, што такое нармалёвасць раствора. Але ж варта капнуць глыбей, і мы ўбачым, наколькі простая гэтая, на першы погляд складаная форма апісання канцэнтрацыі. Такім чынам, разбяром падрабязней, што такое нармалёвасць раствора.

формула

Даволі лёгка ўявіць сабе формулу па славесным апісанні. Яна будзе выглядаць так: З _н = z * n / N. Тут z - фактар эквівалентнасці, n - колькасць рэчыва, V - аб'ём раствора. Першая велічыня - самая цікавая. Як раз яна і паказвае эквівалент рэчывы, гэта значыць лік рэальных ці ўяўных часціц, здольных прарэагаваць з адной мінімальнай часціцай іншага рэчыва. Гэтым, уласна, нармалёвасць раствора, формула якой была прадстаўлена вышэй, якасна адрозніваецца ад молярное.

А цяпер пяройдзем да іншай немалаважнай часткі: як вызначыць нармалёвасць раствора. Гэта, несумненна, важнае пытанне, таму да яе вывучэння варта падысці з разуменнем кожнай велічыні, названай у раўнанні, прадстаўленым вышэй.

Як знайсці нармалёвасць раствора?

Формула, якую мы разабралі вышэй, мае чыста прыкладны характар. Усе велічыні, прыведзеныя ў ёй, лёгка вылічаюцца на практыцы. На самай справе вылічыць нармалёвасць раствора вельмі лёгка, ведаючы некаторыя велічыні: масу растворанага рэчыва, яго формулу і аб'ём раствора. Так як нам вядомая формула малекул рэчывы, то мы можам знайсці яго малекулярную масу. Стаўленне масы навескі растворанага рэчыва да яго малярнай масе будзе роўна ліку моль рэчывы. А ведаючы аб'ём усяго раствора, мы дакладна можам сказаць, што ў нас за малярная канцэнтрацыя.

Наступная аперацыя, якую нам трэба правесці для таго, каб вылічыць нармалёвасць раствора - гэта дзеянне па знаходжанні фактару эквівалентнасці. Для гэтага нам трэба зразумець, колькі ў выніку дысацыяцыі утворыцца часціц, здольных далучыць пратоны або іёны гідраксілу. Напрыклад, у сернай кіслаце фактар эквивалетности роўны 2, і, такім чынам, нармалёвасць раствора ў гэтым выпадку вылічаецца простым памнажэннем на 2 яго молярное.

прымяненне

У хімічнай аналітыцы вельмі часта даводзіцца разлічваць нармалёвасць і молярное раствораў. Гэта вельмі зручна для вычиления малекулярных формул рэчываў.

Што яшчэ пачытаць?

Каб лепш зразумець, што такое нармалёвасць раствора, лепш за ўсё адкрыць падручнік па агульнай хіміі. А калі вы ўжо ведаеце ўсю гэтую інфармацыю, вам варта звярнуцца да падручніка па аналітычнай хіміі для студэнтаў хімічных спецыяльнасцяў.

заключэнне

Дзякуючы артыкуле, думаем, вы зразумелі, што нармалёвасць раствора - гэта форма выказвання канцэнтрацыі рэчывы, якой карыстаюцца ў асноўным у хімічным аналізе. І зараз ні для каго не сакрэт, як яна вылічаецца.