Нормальный и молярный раствор в чем разница
Разница между молярностью и нормальностью
Ключевая разница: Молярность, также известная как молярная концентрация, измеряет количество молей вещества, присутствующего в литре раствора. Молярность обозначается заглавной буквой М. Нормальность
Содержание:
Обе концепции основывают свои расчеты на том, сколько родинок присутствует в текущем решении. Раствор может быть определен как гомогенная смесь, что означает, что два или более компонента были смешаны до такой степени, что он не может быть различим невооруженным глазом. Эти два понятия требуют понимания родинок, поскольку оно определяет количество родинок, присутствующих в решении. Теория родинок была открыта итальянским ученым Амедео Авогардо.
В 1811 году Авогардо предположил, что объем газа при данной температуре и давлении пропорционален количеству атомов или молекул независимо от его природы. Эта концепция известна как константа Авогардо. Он определяется как количество составляющих частиц (обычно атомов или молекул) в одном моле данного вещества. С точки зрения мирян, один моль вещества будет представлять количество атомов и молекул, присутствующих в элементе. Например: Кислород имеет атомный вес 16, это будет представлять собой массу на моль кислорода. Итак, один моль кислорода будет иметь массу 16 грамм. Согласно Авогардо, один моль кислорода будет иметь такое же количество атомов, что и один моль водорода. Однако они могут различаться по весу.
Молярность и нормальность измеряют концентрацию, используя два разных подхода. Молярность, также известная как молярная концентрация, измеряет количество молей вещества, присутствующего в литре раствора. Молярность обозначается заглавной буквой М. Таким образом, в растворе с 1,0 М будет указано, что он содержит 1 моль растворенного вещества на литр раствора. Например: раствор воды и сахара. Если раствор измеряется как 1,0 М, то в растворе содержится 1 моль сахара на литр присутствующего раствора. Молярность также известна как концентрация количества вещества, концентрация количества, концентрация вещества или просто концентрация. Молярность можно рассчитать по формуле: М = моль (количество молей) / л (объем раствора в литрах).
Нормальность раствора определяется ролью раствора в реакции. Нормальность обозначается уравнением / л и моль / л. Нормальность обычно используется в кислотно-основных реакциях для выражения концентрации протонов (H +) или гидроксид-ионов (OH-) в растворе. Пример нормальности: один моль ионов водорода равен одному эквиваленту ионов водорода. Каждому веществу может быть присвоен эквивалентный вес. Эквивалентный вес может быть равен весу формулы (молекулярный вес, молярный вес) вещества или равен целой доле веса формулы.
Нормальность соединения может быть определена количеством ионов H + и OH-, присутствующих в растворе. Давайте объясним на примере: у нас есть реакция HCL + NaOH. Раствор будет производить NaCl + H2O. Один моль HCL имеет 1N, потому что каждая молекула HCL имеет 1 ион H +. NaOH также имеет 1N, потому что он имеет 1 OH-ион, чтобы нейтрализовать 1 H + ион.
Сходство, другое уравнение H2SO4 + 2NaOH, который будет производить Na2SO4 + 2H2O. В этом уравнении используется 1 моль H2SO4, но 2 моль NaOH. Это потому, что 1 моль H2SO4 дает нам два иона H + для каждой молекулы в реакции, в то время как 1 моль NaOH дает нам 1 ион OH-для каждой молекулы в одной и той же реакции. Это привело бы к дополнительному иону H +, который не установил бы равновесие. Для равновесия нам потребуется 2 OH- для каждого из 2 H + ионов. Поскольку 1 моль H2SO4 дает нам 2 иона H + для каждой молекулы, это приводит к тому, что соединение имеет 2N, в то время как 1 моль NaOH дает нам 1 OH-ион для каждой молекулы; было бы 1н. Чтобы выровнять это уравнение, нам потребуется 2 моля NaOH на один моль H2SO4, следовательно, это будет H2SO4 + 2NaOH.
Более простым способом определения нормальности уравнения будет использование заданной формулы. Нормальность = молярность x n (где n = количество протонов, обмененных в реакции).
Способы выражения концентрации растворов
Содержание
Существуют различные способы выражения состава раствора. Наиболее часто используют массовую долю растворённого вещества, молярную и нормальную концентрацию.
Массовая доля растворённого вещества (ω)
Массовая доля растворённого вещества ωB – это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m:
Массовую долю растворённого вещества ωB обычно выражают в долях единицы или в процентах.
Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает, что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.
Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?
где ω (Na2SO4) – массовая доля в %,
m – масса раствора в г
m (H2O) = 300 г – 15 г = 285 г.
Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na2SO4 и 285 г воды.
Молярная концентрация (c)
Молярная концентрация cB показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора:
где МB – молярная масса растворенного вещества, г/моль.
Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается «M». Например, 2 M NaOH – двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M (NaOH) = 40 г/моль).
Какую массу хромата калия K2CrO4 нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?
Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K2CrO4 и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.
Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.
Нормальность раствора
Нормальность раствора (нормальная концентрация, молярная концентрация эквивалента) обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора. Грамм-эквивалентом вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ – это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода.
Эоснования = Моснования / число замещаемых в реакции гидроксильных групп;
Экислоты = Мкислоты / число замещаемых в реакции атомов водорода;
Эсоли = Мсоли / произведение числа катионов на его заряд.
Вычислите значение грамм-эквивалента (г-экв) серной кислоты, гидроксида кальция и сульфата алюминия.
Э (Ca(OH)2) = М (Ca(OH)2) / 2 = 74 / 2 = 37 г
Величины нормальности обозначают буквой «Н». Например, децинормальный раствор серной кислоты обозначают «0,1 Н раствор H2SO4». Так как нормальность может быть определена только для данной реакции, то в разных реакциях величина нормальности одного и того же раствора может оказаться неодинаковой. Так, одномолярный раствор H2SO4 будет однонормальным, когда он предназначается для реакции со щёлочью с образованием гидросульфата NaHSO4, и двухнормальным в реакции с образованием Na2SO4.
Рассчитайте молярность и нормальность 70%-ного раствора H2SO4 (ρ = 1,615 г/мл).
V = 100 / 1,615 = 61,92 мл
Следовательно, в 1 л раствора содержится 70 × 1000 / 61,92 = 1130,49 г H2SO4. Отсюда, молярность данного раствора равна:
1130,49 / М (H2SO4) =1130,49 / 98 = 11,53 M
Нормальность этого раствора (считая, что кислота используется в реакции в качестве двухосновной) равна 1130,49 / 49 = 23,06 H.
Способы выражения концентрации
Существует множество способов измерить концентрацию раствора. Это так называемые способы выражения концентрации раствора.
Концентрация раствора — это количество вещества, находящегося в единице объема или массы раствора.
Что такое раствор
Среди окружающих нас веществ, лишь немногие представляют собой чистые вещества. Большинство являются смесями, состоящими из нескольких компонентов, которые могут находиться в одном или различных фазовых состояниях.
Смеси, имеющие однородный состав являются гомогенными, неоднородный состав – гетерогенными.
Иначе, гомогенные смеси, называют растворами, в которых одно вещество полностью растворяется в другом (растворителе). Растворитель – это тот компонент раствора, который при образовании раствора сохраняет свое фазовое состояние. Он обычно находится в наибольшем количестве.
Существуют растворы газовые, жидкие и твердые. Но более всего распространены жидкие растворы, поэтому, в данном разделе, именно на них мы сосредоточим свое внимание.
Концентрацию раствора можно охарактеризовать как:
Качественная концентрация характеризуется такими понятиями, как разбавленный и концентрированный раствор.
С этой точки зрения растворы можно классифицировать на:
Количественная концентрация выражается через молярную, нормальную (молярную концентрацию эквивалента), процентную, моляльную концентрации, титр и мольную долю.
Способы выражения концентрации растворов
Молярная концентрация растворов (молярность)
Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным — растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным — растворено 0,001 моля вещества.
Термин «молярная концентрация» распространяется на любой вид частиц.
Вместо обозначения единицы измерения — моль/л, возможно такое ее обозначение – М, например, 0,2 М HCl.
Молярная концентрация эквивалента или нормальная концентрация растворов (нормальность).
Понятие эквивалентности мы уже вводили. Напомним, что эквивалент – это условная частица, которая равноценна по химическому действию одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.
Например, эквивалент KMnO4 в окислительно – восстановительной реакции в кислой среде равен 1/5 (KMnO4).
Еще одно необходимое понятие — фактор эквивалентности – это число, обозначающее, какая доля условной частицы реагирует с 1 ионом водорода в данной кислотоно-основной реакции или с одним электроном в данной окислительно – восстановительной реакции.
Он может быть равен 1 или быть меньше 1. Фактор эквивалентности, например, для KMnO4 в окислительно – восстановительной реакции в кислой среде составляет fэкв(KMnO4) = 1/5.
Следующее понятие – молярная масса эквивалента вещества х. Это масса 1 моля эквивалента этого вещества, равная произведению фактора эквивалентности на молярную массу вещества х:
Молярная концентрация эквивалента (нормальность) определяется числом молярных масс эквивалентов на 1 литр раствора.
Для обозначения нормальной концентрации допускается сокращение «н» вместо «моль/л».
Процентная концентрация раствора или массовая доля
Массовая концентрация показывает сколько единиц массы растворенного вещества содержится в 100 единицах массы раствора.
Это отношение массы m(х) вещества x к общей массе m раствора или смеси веществ:
Массовую долю выражают в долях от единицы или процентах.
Моляльная концентрация раствора
Моляльная концентрация раствора b(x) показывает количество молей n растворенного вещества х в 1 кг. растворителя m. Единица измерения моляльной концентрации — моль/кг :
Титр раствора
Титр раствора показывает массу растворенного вещества х, содержащуюся в 1 мл. раствора. Единица измерения титра — г/мл:
Мольная или молярная доля
Мольная или молярная доля α(х) вещества х в растворе равна отношению количества данного вещества n(х) к общему количеству всех веществ, содержащихся в растворе Σn:
Между приведенными способами выражения концентраций существует взаимосвязь, которая позволяет, зная одну единицу измерения концентрации найти (пересчитать) ее в другие единицы. Существуют формулы, позволяющие провести такой пересчет, которые, в случае необходимости, вы сможете найти в сети. В разделе задач показано, как произвести такой пересчет, не зная формул.
Пример перевода процентной концентрации в молярную, нормальную концентрацию, моляльность, титр
Решение.
1. Рассчитать молярную массу FeSO4:
M (FeSO4) = 56+32+16·4 = 152 г/моль
2. Рассчитать молярную массу эквивалента:
Мэ = fэкв· М(FeSO4) = 1/2·152 = 76 г/моль
3. Найдем m раствора объемом 2 л
4. Найдем массу 2 % раствора по формуле:
m(FeSO4) = 0,02·2,06 = 0,0412 кг = 41,2 г
5. Найдем молярность, которая определяется как количество молей растворенного вещества в одном литре раствора:
n = m/М
n = 41,2/152 = 0,27 моль
См = n/V
См = 0,27/2 = 0,135 моль/л
6. Найдем нормальность:
nэ = 41,2/76 = 0,54 моль
Сн = 0,54/2 = 0,27 моль/л
7. Найдем моляльность раствора. Моляльная концентрация равна:
b (x) = n(x)/m
Масса растворителя, т.е. воды в растворе равна:
mH2O = 2,06-0,0412 = 2,02 кг
b (FeSO4) = n(FeSO4)/m = 0,27/2,02 = 0,13 моль/кг
8. Найдем титр раствора, который показывает какая масса вещества содержится в 1 мл раствора:
Т(х) = m (х)/V
Т(FeSO4) = m (FeSO4)/V = 41,2/2000 = 0,0021 г/мл
Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов.
Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).
Способы выражения концентрации растворов.
1. Массовая доля (или процентная концентрация вещества) – это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:
,
ω – массовая доля растворенного вещества;
mв-ва – масса растворённого вещества;
Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.
2. Молярная концентрация или молярность – это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V:
,
C – молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М, например, 0,2 М HCl);
n – количество растворенного вещества, моль;
V – объём раствора, л.
Раствор называют молярным или одномолярным, если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным – растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным – растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным – растворено 0,001 моля вещества.
3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m:
,
С (x) – моляльность, моль/кг;
n – количество растворенного вещества, моль;
4. Титр – содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:
,
T – титр растворённого вещества, г/мл;
mв-ва – масса растворенного вещества, г;
5. Мольная доля растворённого вещества – безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:
,
N – мольная доля растворённого вещества;
n – количество растворённого вещества, моль;
nр-ля – количество вещества растворителя, моль.
Сумма мольных долей должна равняться 1:
Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:
М(Х) – молярная масса растворенного вещества;
ρ= m/(1000V) – плотность раствора. 6. Нормальная концентрация растворов (нормальность или молярная концентрация эквивалента) – число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.
Грамм-эквивалент вещества – количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.
Эквивалент – это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно – восстановительных реакциях.
Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N. Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н.
,
СН – нормальная концентрация, моль-экв/л;
z – число эквивалентности;
Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:
Форум химиков
1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
Сообщение Олег » Вс авг 15, 2004 6:02 am
Обьясните пожалуйста что такое 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор, как перевести эти величины в %.
Например: 1 M раствор фосфорной кислоты, 0,5 N раствор соляной кислоты, однонормальный раствор аммиака в этаноле, сколько это будет в процентах? Как это рассчитать?
Сообщение Argentinchik » Сб авг 21, 2004 11:22 am
Сообщение Павел » Сб авг 21, 2004 3:22 pm
Сообщение Argentinchik » Вс авг 22, 2004 7:30 pm
Сообщение Serge » Пн авг 23, 2004 1:25 am
Сообщение Олег » Сб сен 04, 2004 8:27 am
Сообщение Evgeny » Сб сен 04, 2004 11:06 am
Сообщение Павел » Сб сен 04, 2004 2:41 pm
Сообщение Evgeny » Сб сен 04, 2004 6:37 pm
Сообщение Павел » Сб сен 04, 2004 9:32 pm
Сообщение Олег » Вс сен 05, 2004 12:32 am
Сообщение Evgeny » Вс сен 05, 2004 11:08 am
Re: 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
Сообщение ALEXANDAR » Сб окт 16, 2004 8:23 pm
Олег писал(а): Обьясните пожалуйста что такое 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор, как перевести эти величины в %.
Например: 1 M раствор фосфорной кислоты, 0,5 N раствор соляной кислоты, однонормальный раствор аммиака в этаноле, сколько это будет в процентах? Как это рассчитать?
Сообщение Nice Guy » Чт окт 28, 2004 1:30 pm
Сообщение Axel » Сб апр 02, 2005 3:26 pm
Сообщение Angell100 » Вт июн 23, 2009 7:49 am
Re: 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
Сообщение *php* » Вт июн 23, 2009 3:28 pm
Re: 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
Сообщение amik » Вт июн 23, 2009 5:31 pm
Re: 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
Сообщение /\/\/ » Вт июн 23, 2009 5:40 pm
Re: 1M раствор, 1N раствор и однонормальный раствор
Сообщение amik » Вт июн 23, 2009 5:57 pm