Концентрированный раствор это кратко

Обновлено: 08.07.2024

Растворы – это однородные гомогенные системы, состоящие из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия. Растворенное вещество равномерно распределено в растворителе. Раствор может состоять из двух и более компонентов.

Растворы бывают жидкие, твердые и газообразные.

Растворитель – это то вещество, которое не изменяет агрегатное состояние при растворении. В случае смешения веществ с одинаковым агрегатным состоянием (жидкость-жидкость, газ-газ, твердое-твердое) растворителем считается тот компонент, содержание которого больше.

Образование раствора зависит от характера взаимодействия частиц растворителя и растворенного вещества, и их природы.

В школьном курсе рассматриваются преимущественно растворы электролитов. В курсе ВУЗов рассматриваются также истинные и коллоидные растворы, золи и другие системы.

По способности растворяться вещества условно делят на:

малорастворимые (от 0,001 до 1 грамма растворенного вещества на 100 грамм растворителя);
растворимые (больше 1 г растворенного вещества на 100 г растворителя);
нерастворимые (менее 0,001 г растворенного вещества на 100 г растворителя).

Обратите внимание!

При попадании в воду вещество может:

раствориться в воде, то есть перемешаться с ней на атомно-молекулярном уровне ;
химически прореагировать с водой;
не раствориться в воде и химически не прореагировать.

Коэффициент растворимости – отношение массы растворенного вещества к массе растворителя (например, 10 г соли на 100 г воды).

По концентрации растворенного вещества растворы делят на:

Ненасыщенные растворы – это растворы, в которых концентрация растворенного вещества меньше, чем в соответствующем насыщенном растворе, и в котором при данных условиях можно растворить еще некоторое количества растворенного вещества.

Насыщенные растворы – это растворы, в которых достигнута максимальная концентрация растворенного вещества при данных условиях. Насыщенный раствор можно приготовить даже в бытовых условиях – например , раствор поваренной соли в воде. Если в стакан воды постепенно добавлять соль, рано или поздно соль перестанет растворяться. Это и будет насыщенный раствор.

Пересыщенный раствор – это раствор, в котором концентрация растворенного вещества больше, чем в насыщенном. Избыток растворенного вещества легко выпадает в осадок. Приготовить пересыщенный раствор можно, например, с помощью охлаждения насыщенного раствора поваренной соли. При понижении температуры растворимость поваренной соли уменьшается, и раствор становится пересыщенным.

По концентрации растворенного вещества растворы также разделяют на концентрированные и разбавленные:

Концентрированные растворы – это растворы с относительно высоким содержанием растворенного вещества.

Разбавленные растворы – это растворы с относительно низким содержанием растворенного вещества.

Это деление очень условно, и не связано с делением раствора по насыщенности. Разбавленный раствор может быть насыщенным, а концентрированный раствор не всегда может оказаться насыщенным.

Физические величины, характеризующие состав раствора – это массовая доля, массовый процент, молярность (молярная концентрация), мольная доля, мольный процент, мольное соотношение, растворимость (для насыщенных растворов), объемная доля, объемный процент и некоторые другие величины, которые проходятся в курсе ВУЗов (нормальность или нормальная концентрация, моляльность, титр).

Остановимся подробнее на каждой из них:

1. Массовая доля, масс. доли — это отношение массы растворенного вещества m_р.в. к массе раствора m_р-ра, выраженное в долях от единицы. Долю можно также выразить в процентах, умножив на 100, тогда мы получим массовый процент, масс. %.

Задачи на материальный баланс с использованием массовой доли — обязательный компонент экзаменов по химии (и не только!) разных уровней. Научиться решать задачи на массовую долю и материальный баланс (смешение, разбавление, концентрирование и приготовление растворов) можно здесь!

Задачи на молярную концентрацию, как правило, встречаются в курсе ВУЗов, в химических олимпиадах и вступительных экзаменах в ВУЗы. Научиться решать задачи на молярную концентрацию можно здесь.

3. Мольная доля, мольн. дол. – это отношение количества растворенного вещества ν_р.в., моль к общему количеству вещества всех компонентов в растворе ν_р-ра, моль:

Мольная доля также может быть выражена в мольных процентах (% мольн.), если умножить долю на 100%. Задачи на мольную долю встречаются в курсе ВУЗов, олимпиадах и вступительных экзаменах. Научиться решать задачи на мольную долю можно здесь.

4. Объемная доля, объемн. дол. – это отношение объема растворенного вещества V_р.в., л к общему объему раствора или смеси V_р-ра, л:

Объемная доля также может быть выражена в объемных процентах (% объемн.), если умножить долю на 100%. Задачи на объемную долю, как правило, сводятся к решению задач на мольную долю, т.к. для газовых смесей объемные и мольные доли компонентов в смеси равны.

5. Мольное соотношение – это отношение количества растворенного вещества к количеству вещества растворителя. Также может использоваться массовое соотношение и объемное соотношение.

6. Растворимость – это отношение массы растворенного вещества к массе растворителя (применяется, как правило, для насыщенных растворов).

7. Титр, г/мл – это отношение массы растворенного вещества m_р.в., г к объему раствора, выраженному в миллилитрах V_р-ра, мл:

8. Моляльность.

9. Нормальная концентрация (нормальность)

По механизму растворения растворы делят на физические и химические.

Физическое растворение — это растворение, при котором происходит разрыв и образование только межмолекулярных связей (включая водородные). Физически растворяются только некоторые вещества с молекулярной кристаллической решеткой. Например, растворение нафталина в спирте и воде — опыт.

Химическое растворение — это растворение, при котором разрушаются химические связи в веществе. Химическое растворение, как правило, сопровождается электролитической диссоциацией растворяемого вещества. Подробнее про электролитическую диссоциацию и химическое растворение здесь.

Важно! Подобное хорошо растворяется в подобном. Неполярные растворители хорошо растворяют неполярные вещества. Полярные растворители хорошо растворяют полярные вещества. Понимание механизмов растворения, природы растворяемого вещества и растворителя позволяет легко определить растворимость одного вещества в другом.

Растворы в химии – это однородные системы, состоящие из двух и более компонентов, состав которых может меняться в широких пределах. Частицы растворов невозможно увидеть даже с помощью микроскопа. Растворы могут быть концентрированными или разбавленными, насыщенными или ненасыщенными.

Что называют раствором в химии

растворитель – компонент, агрегатное состояние которого идентично с состоянием раствора;
растворяемое вещество – вещество, находящееся в любом агрегатном состоянии.

Свойства раствора могут не повторять свойства чистого вещества. Например, сладкая вода – это результат растворения пищевого сахара С₁₂Н₂₂О₁₁ в воде Н₂О. Сладкая вода по многим параметрам отличается от чистой воды и сахара.

Вода

Пищевой сахар

Сладкая вода

Классификация растворов

Насыщенные и ненасыщенные растворы

Раствор, в котором вещество при определенной температуре больше не растворяется, называют насыщенным. Раствор, в котором вещество еще может растворяться, называют ненасыщенным. Насыщенные и ненасыщенные солевые растворы характеризуют с точки зрения растворимости.

Растворимость, или коэффициент растворимости – это максимально возможное число граммов вещества, которое может раствориться в 100 г растворителя при данной температуре. Например, в справочнике указано, что в 100 г растворителя растворяется 3 г вещества. Для приготовления насыщенного раствора соли в 100 г растворителя необходимо растворить 2 г вещества, а если растворить 3 г вещества, то образуется насыщенная однородная смесь.

Растворимость у всех веществ различна. Растворяемое вещество можно классифицировать на несколько групп в зависимости от растворимости:

хорошо растворимые (пищевой сахар);
малорастворимые (поваренная соль);
практически нерастворимые (хлорид серебра (I)).

Что такое концентрированный и разбавленный раствор

Концентрированные растворы – это однородные смеси, в которых содержание растворенного вещества и растворителя сравнимы. Разбавленные растворы – это однородные смеси, в которых содержание растворенного вещества ниже, чем содержание растворителя. Из малорастворимых и нерастворимых веществ невозможно приготовить концентрированные растворы.

Количественные характеристики

В первом случае массовую долю выражают в процентах %, а во втором единицы измерения не указываются. Также растворы можно выразить с помощью молярной концентрации (молярности):

Приготовление

расчет количества растворителя и вещества;
растворение нужного количества вещества в необходимом объеме растворителя.

Чтобы приготовить разбавленный раствор, необходимо добавить отмеренный объем растворителя в концентрированный.

Для приготовления насыщенного раствора, например, хлорида натрия нужно взвесить максимальную массу вещества, которая растворяется в 100 г воды без осадка. Затем вещество растворить в 100 мл воды. Для приготовления ненасыщенного раствора нужно взвесить меньшую массу вещества.

Задачи на растворы

Задача №1. Смешали 5 г хлорида натрия NaCl в 55 г дистиллированной воды Н₂О. Найдите массовую долю растворенного вещества.

Дано:

Решение:

m_р-ра= m(NaCl) + m(H₂O)=5 г + 55 г = 60 г

w(NaCl) = (5 г/60 г) * 100% = 8,33 %

Ответ: w(NaCl) = 8,33 %

Найти: w(NaCl) — ?

Задача №2. Сколько необходимо взять безводного хлорида калия KCl и воды Н₂О для приготовления раствора массой 100 г и массовой долей хлорида калия KCl 13 %?

Дано:

Решение:

w(KCl) = m(KCl)/m_р-ра
m(KCl) = w* m_р-ра
m(KCl) = 0,13*100 г = 13 г
m_р-ра= m(KCl) + m(Н₂О)
m(Н₂О) = m_р-ра — m(KCl)
m(Н₂О) = 100 г — 13 г = 87 г

Ответ: m(Н₂О) = 87 г, m(KCl) = 13 г

Найти:

Задача №3. В воде Н₂О растворили 8 г хлорида натрия NaCl. Объем раствора довели до 90 мл. Определите молярную концентрацию полученного раствора.

Дано:

V_р-ра = 90 мл = 0,09 л

Решение:

M(NaCl) = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль

n(NaCl) = 8 г/58,5 г/моль = 0,137 моль

с(NaCl) = 0,137 моль/0,09 л = 1,52 моль/л

Ответ: с(NaCl ) = 1,52 моль/л

Найти:

Задача №4. Какая масса карбоната кальция CaCO₃ необходима для получения раствора этой соли, объем которого равен 150 мл, а концентрация 1,5 моль/л.

Дано:

V_р-ра = 150 мл = 0,15 л

Решение:

Ответ: m(CaCO₃)=22,5 г

Найти:

Чем отличается насыщенный раствор от концентрированного

Концентрированный раствор содержит большое количество растворенного вещества, но вещество все еще может растворяться при данной температуре, а в насыщенном вещество при данной температуре растворятся больше не может. Насыщенный раствор не всегда является концентрированным, это справедливо для малорастворимых веществ и для некоторых растворов, находящихся при низкой температуре.

Применение насыщенных и концентрированных растворов

Применение концентрированных растворов повышает качество готовых лекарственных препаратов, а также ускоряет отпуск лекарств больным. Насыщенные растворы могут применять в качестве стандартных растворов при исследовании изотерм сорбции паров воды или гигроскопических свойств солей.

Концентрированные растворы — это недозированный вид аптечной заготовки, который применяется для приготовления лекарственных форм с жидкой дисперсионной средой, путем разведения или в смеси с другими лекарственными веществами.

Содержание статьи:

Определение концентрированных растворов

К концентратам относят также концентрированные экстракты из некоторых лекарственных растений, изготовленные на фармацевтических производственных предприятиях: экстракты валерианы, горицвета, пустырника и др.

Концентраты предназначены для быстрого и качественного изготовления жидких лекарственных форм.

Применение концентрированных растворов имеет ряд преимуществ по сравнению с приготовлением микстур из сухих веществ:

облегчается работа фармацевта,
повышается качество
ускоряется отпуск лекарственных препаратов больным.

Основные правила изготовления

При приготовлении концентрированных растворов следует избегать концентраций, близких к насыщенным, так как при понижении температуры раствора возможно выпадение осадка растворенного вещества. Рекомендуется изготавливать растворы — концентраты из веществ гигроскопичных, выветривающихся, содержащих значительное количество кристализационной воды.

В связи с тем что концентрированные растворы могут явиться средой для развития микроорганизмов, их следует готовить в асептических условиях на свежеперегнанной воде очищенной. Все применяемые вспомогательные материалы, а также посуда для их приготовления и хранения должны быть предварительно простерилизованы, а полученные растворы обязательно профильтрованы (а не процежены).

Концентрированные растворы после приготовления подвергают полному химическому контролю (подлинность, количественное содержание действующих веществ). Все приготовленные концентрированные растворы записывают в лабораторный журнал, а на этикетке сосуда, в котором они хранятся, отмечают: название и концентрацию раствора, номер серии и анализа, дату приготовления.

В аптеках концентрированные растворы готовят в таких количествах, которые могут быть использованы в течение установленных для них сроков годности. Предельные сроки хранения для отдельных растворов установлены в зависимости от их стойкости от 2 до 30 дней.

Если раствор является средой для размножения микроорганизмов, то срок его хранения невелик, например, 5 и 20 %-ные растворы глюкозы хранят в течение двух суток. С увеличением концентрации раствора глюкозы до 40 и 50 % срок его хранения увеличивается до 15 суток. Последнее связано с тем, что повышается осмотическое давление раствора, что снижает условия выживания микроорганизмов.

Изменение цвета, помутнение растворов, появление хлопьев, налетов — признак их непригодности, даже если срок годности не истек.

Приготовление концентрированных растворов.

Концентрированные растворы готовят массо-объемным методом с использованием мерной посуды. Необходимое количество воды можно рассчитать, используя коэффициенты увеличения объема или значение плотности раствора-концентрата.

Пример №1

Например, необходимо приготовить 1 л 20 %-ного (1:5) раствора калия бромида.

Приготовление раствора с использованием КУО.

Если учесть коэффициент увеличения объема, равный для калия бромида 0,27 мл/г, то объем, занимаемый 200,0 г калия бромида, равен 54 мл (200,0•0,27), тогда воды для приготовления раствора необходимо 946 мл (1000 мл — 54 мл).

В подставку отмеривают 946 мл свежепрокипяченной (охлажденной) воды очищенной и растворяют в ней 200,0 г калия бромида.

Раствор фильтруют в склянку из темного стекла с притертой пробкой, проверяют на подлинность, чистоту и количественное содержание, наклеивают этикетку с обозначением названия и концентрации раствора, даты его приготовления, номеров серии и анализа.

Пример №2

2. Расчет массы лекарственного вещества

N.B. Лекарственные вещества (кристаллогидраты) отвешивают с учетом фактического содержания влаги.

Например, необходимо приготовить 1 л 50 %-ного раствора глюкозы (влажность 10 %). Глюкозу отвешивают с учетом фактического содержания в ней влаги, количество которой рассчитывают по формуле:

где а — количество безводной глюкозы, указанное в прописи, г;

b — содержание влаги в глюкозе, %.

X=(500*100)/100-10 = 555.55 г

В мерную колбу наливают небольшое количество горячей воды, растворяют 555,5 г глюкозы. После полного растворения вещества и охлаждения раствор доводят водой до объема 1 л и фильтруют.

Проводят полный химический анализ (подлинность, чистота, количественный состав).

Пример №3

3. Расчет объема воды с использованием плотности раствора

Требуется изготовить 1л 50% раствора кальция хлорида.

Плотность 50% раствора кальция хлорида 1,207 г/мл, и 1л этого раствора имеет массу 1207г (1000*1,207). Масса кальция хлорида для изготовления 1л раствора — 500г, следовательно, масса воды составит 707 г (1207 — 500) или 707мл при плотности воды очищенной 1г/мл.

Исправление концентрации раствора

В зависимости от результата количественного анализа концентрированные растворы соответственно разбавляют водой или укрепляют добавлением сухого лекарственного вещества до необходимой концентрации.

Пример №4

Если раствор оказался крепче требуемого, его необходимо разбавить водой до нужной концентрации, количество которой рассчитывают по формуле:

где Х — количество воды, необходимое для разбавления приготовленного раствора, мл;

А — объем приготовленного раствора, мл;

B — требуемая концентрация раствора, %;

С — фактическая концентрация раствора, %.

Например, следовало приготовить 3 л 20 %-ного (1:5) раствора калия бромида. Анализ показал, что раствор содержит 23 % лекарственного вещества. Используя приведенную выше формулу, находят количество воды, необходимое для разбавления раствора:

Х = 3000*(23-20)/20 = 450 мл

Пример №5

Если раствор оказался слабее требуемого, его необходимо укрепить добавлением лекарственного вещества, количество которого рассчитывают по формуле:

где Х — количество сухого вещества, которое следует добавить для укрепления раствора, г;

А — объем приготовленного раствора, мл;

B — требуемая концентрация раствора, %;

С — фактическая концентрация раствора, %;

d — плотность раствора необходимой концентрации.

Например, следовало приготовить 1 л 20 %-ного раствора калия бромида. Анализ показал, что раствор содержит 18 % лекарственного вещества (что так же, как и в первом случае, не соответствует допустимым нормам отклонений).

Используя приведенную выше формулу, находят количество калия бромида:

Х = 1000*(20-18)/100*1,44-20 = 21,18 г,

то есть для укрепления раствора необходимо добавить 21,18 г калия бромида. После укрепления раствора его снова фильтруют и анализируют.

Концентрированные растворы после их разбавления или укрепления следует проанализировать повторно.

Допустимые отклонения концентрации в растворах, которые содержат вещества до 20 % включительно, составляют ±2 % от обозначенной; в растворах с концентрацией 20 % и выше — ±1%.

Приготовление жидких лекарственных форм с использованием концентрированных растворов и сухих лекарственных веществ

Очень важным вопросом при приготовлении жидких лекарственных форм массо-объемным методом является определение общего объема, который рассчитывают суммированием всех объемов жидких ингредиентов В общий объем входят: растворитель, водные и спиртовые растворы лекарственных веществ, настойки, жидкие экстракты и все другие прописанные жидкости, которые выписываются в рецептах в миллилитрах.

Если необходимо установить объем жидких лекарственных форм, в состав которых входят вязкие, летучие, а также жидкости с большей плотностью, учитывают их плотность. Количество сухих веществ при определении общего объема не учитывается.

При определении общего объема необходимо учитывать способ прописывания растворителя.

Пример №6

Rp.: Natrii hydrocarbonatis 2,0

Tincturae Valerianae 6 ml

Sirupi simplicis 10 ml

Aquae purificatae 200 ml

Misce. Da. Signa. По 1 столовой ложке 3 раза в день

В приведенной прописи указано количество растворителя. В этом случае расчет общего объема микстуры производится суммированием объемов жидких ингредиентов:

200 мл воды очищенной + 6 мл настойки валерианы + 10 мл сиропа сахарного, что составит 216 мл.

Микстуру можно приготовить с использованием концентрированного раствора натрия гидрокарбоната 5%-ного (1:20).

Расчет: Раствора натрия гидрокарбоната 5% (1:20) 20•2,0 = 40 мл

Воды очищенной 200 – 40 = 160 мл

ППК

Aquae purificatae 160 ml

Solutionis Natrii hydrocarbonatis 5% (1:20) 40 ml

Sirupi simplicis 10 ml (или 13,0)

Tincturae Valerianae 6 ml

Пример №7

Rp.: Nartii hydrocarbonatis 2,0

Tincturae Valerianae 6 ml

Sirupi simplicis 10 ml

Aquae purificatae ad 200 ml

Общий объем микстуры в данном случае равен 200 мл. Количество воды очищенной:

200 — (40 + 6 + 10) = 144 мл.

ППК

Aquae purificatae 144 ml

Solutionis Natrii hydrocarbonatis 5% (1:20) 40 ml

Sirupi simplicis 10 ml (или 13,0)

Tincturae Valerianae 6 ml

Необходимо обратить внимание, что в микстуре прописан сироп сахарный по объему, но так как это вязкая жидкость, дозировать его можно и по массе с учетом плотности, которая равна 1,3 г/мл (то есть вместо 10 мл сиропа отвешивают 1,3•10 = 13,0 г).

Что касается настойки валерианы, то ее отмеривают пипеткой или мерным цилиндром и добавляют в последнюю очередь к готовой микстуре. Это объясняется тем, что при добавлении спиртовых растворов к водным происходит выделение нерастворимых в воде веществ.

N.B. Основные правила при приготовлении микстур из концентрированных растворов:

в первую очередь во флакон для отпуска отмеривают воду очищенную, затем концентрированные растворы ядовитых и сильнодействующих веществ, а затем концентрированные растворы лекарственных веществ общего списка в порядке их выписывания в рецепте;
микстуры не процеживают и готовят сразу во флаконе для отпуска.

Учитывая все эти требования по выше приведенной рецептурной прописи, микстуру готовят следующим образом:

В отпускной флакон отмеривают 160 мл воды очищенной, затем сюда же отмеривают 40 мл 5%-ного раствора натрия гидрокарбоната, 10 мл сиропа сахарного и в последнюю очередь 6 мл настойки валерианы. Флакон укупоривают и оформляют к отпуску.

При отсутствии концентрированных растворов микстуры готовят с учетом процентного содержания сухих лекарственных веществ в общем объеме раствора.

Пример №8

Если в состав жидкой лекарственной формы входят сухие лекарственные вещества в суммарном количестве до 3 %, концентрированные растворы которых отсутствуют, то их растворяют в отмеренном количестве прописанной воды или другой жидкости без учета КУО.

Rp.: Analgini 3,0

Kalii bromidi 4,0

Tincturae Belladonnae 8 ml

Tincturae Valerianae 10 ml

Aquae purificatae 200 ml

Misce. Da. Signa. По 1 столовой ложке 3 раза в день

Опалесцирующая микстура, в состав которой входят сильнодействующие вещества (анальгин и настойка красавки, приготовленная на 40 % спирте), светочувствительное вещество калия бромид и настойка валерианы, приготовленная на 70 % спирте.

Проверку разовых и суточных доз анальгина и настойки красавки осуществляют путем сравнения их с высшими разовыми и суточными дозами для приема внутрь

Общий объем микстуры: 200 мл + 10 мл + 8 мл = 218 мл.

3,0 г анальгина (концентрат которого отсутствует) в объеме 218 мл составят:

х = 1, 7 %, то есть меньше 3% .

При растворении 3,0 г анальгина (КУО = 0,68 мл/г) объем увеличится на 2,04 мл (0,68•3,0 = 2,04).

Для микстуры объемом более 200 мл отклонение от нормы допускается ±1%. Для объема 218 мл это отклонение составит 2,18 мл.

Как видно, отклонение в объеме, который занимает 3,0 г анальгина, не превышает допустимой нормы, так как 2,18 мл больше, чем 2,04 мл. Поэтому в таких случаях КУО не учитывают.

Расчет: Раствора калия бромида 20 % (1:5) 5•4 = 20 мл

Воды очищенной 200 — 20 = 180 мл

В подставку отмеривают 180 мл воды очищенной, в которой растворяют 3,0 г анальгина. Раствор процеживают в отпускной флакон и добавляют сначала 20 мл 20 %-ного раствора калия бромида, затем 8 мл настойки красавки, в последнюю очередь — 10 мл настойки валерианы. Укупоривают и оформляют к отпуску.

Пример №9

Жидкие лекарственные формы с содержанием сухих веществ в суммарном количестве 3 % и более готовят с использованием концентрированных растворов или в мерной посуде или объем воды, требуемый для растворения сухих веществ, определяют путем расчета, учитывая КУО.

Rp.: Solutionis Calcii chloridi 5% 200 ml

Glucosi 60,0

Natrii bromidi 3,0

Misce. Da. Signa. По 1 столовой ложке 3 раза в день

Микстура — раствор, в состав которого входит светочувствительное вещество — натрия бромид, сильно гигроскопическое вещество — кальция хлорид и глюкоза, прописанная в концентрации больше 3%.

Микстуру готовят, используя концентрированные растворы. Кальция хлорид — сильно гигроскопическое вещество, расплывающееся на воздухе до консистенции сиропообразного раствора.

Пользоваться кристаллическим кальция хлоридом неудобно (кристаллы мокрые и пачкают весы; при взвешивании нет уверенности в точном дозировании, так как неизвестно содержание в данной соли гигроскопической воды). Во избежание порчи лекарственного вещества и неточной дозировки кальция хлорида из него готовят концентрированный раствор 50 или 20 %-ный, который применяют для приготовления жидких лекарственных препаратов. Раствор устойчив и хорошо сохраняется длительное время.

Расчет:

1)Раствора кальция хлорида 50 % (1:2) 10,0•2 = 20 мл

2)Раствора глюкозы 50 % (1:2) 60,0•2 = 120 мл

3)Раствора натрия бромида 20 % (1:5) 3,0•5 = 15 мл

4)Воды очищенной 200 – (20 + 120 + 15) = 45 мл

Во флакон для отпуска отмеривают 45 мл воды очищенной, 20 мл 50 %-ного концентрированного раствора кальция хлорида, 120 мл 50 %-ного концентрированного раствора глюкозы, 15 мл 20 %-ного концентрированного раствора натрия бромида.

В случае отсутствия концентрированного раствора глюкозы количество растворителя рассчитывают, используя коэффициент увеличения объема для глюкозы. При растворении 60,0 г глюкозы объем раствора увеличится на 41,4 мл (0,69•60 = 41,4). Поэтому количество воды очищенной для получения 200 мл раствора будет равным

123,6 мл (200 – 20 – 15 – 41,4 = 123,6).

В 123,6 мл подогретой воды растворяют 60,0 г глюкозы, раствор охлаждают, процеживают во флакон для отпуска и добавляют рассчитанное количество концентрированных растворов кальция хлорида и натрия бромида.

Концентрация раствора может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).

Концентрация – это количественный состав растворенного вещества (в конкретных единицах) в единице объема или массы. Обозначили растворенное вещество - Х, а растворитель - S. Чаще всего использую понятие молярности (молярная концентрация) и мольной доли.

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;

m_в-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;

m_в-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;

n_р-ля – количество вещества растворителя, моль.

Сумма мольных долей должна равняться 1:

Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:

ω(X) - массовая доля растворенного вещества, в %;

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.

С_Н – нормальная концентрация, моль-экв/л;

z – число эквивалентности;

Растворимость вещества S - максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

Коэффициент растворимости – отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

Читайте также: