49698 Picture
0 (3)

14

Stężenie molowe C_m. Jest to liczba moli substancji rozpuszczonej w 1 dm³ roztworu, wyrażona w mol/dm³:

C_m= — =    - , mol/dm³

V MV

gdzie:

V - objętość roztworu, dm³, m_s - masa substancji, g,

M - masa molowa substancji, g/mol,

n - liczba moli, n = —, mol.

M

Z definicji stężenia molowego można określić, jaką liczbę moli substancji rozpuszczono w 1 dm³ roztworu. Przykładowo, w roztworze NaOH, którego stężenie wynosi C_m = 2 mol/dm³, stosunek liczfty moli substancji do objętości roztworu wynosi:

n _ 2 mole V~ 1 dm³ '

Powyższy stosunek stanowi podstawową zależność, na której opierają się obliczenia do zadań ze stężenia molowego.

Dwumolowy roztwór NaOH, który zapisuje się jako 2M NaOH, jest takim roztworem, w którym 2 mole wodorotlenku sodu rozpuszczono w 1 dm³ tego roztworu. Przy sporządzaniu takiego roztworu podaną liczbę moli substancji (n) należy przeliczyć na masę (m_s), wykorzystując masę molową związku (Af_NaOH):

^MNaOH = ³⁹-⁹⁹⁷¹ i^/mo1-

m,= 79,9942g .

39,9971 g_ m_s lmol 2 mole ’

Masa substancji w określonej objętości roztworu nazywa się mianem roztworu. Najczęściej jako miano podaje się masę substancji w 1 cm³ roztworu (g/cm³). Znając stężenie molowe roztworu można obliczyć miano tego roztworu. Na przykład w roztworze 0,1 M NaOH znajduje się 3,9997 g (0,1 mola) zasady sodowej w 1 dm³ (1000 cm³) roztworu. Stąd miano roztworu, czyli masa NaOH w 1 cm³ roztworu, wynosi:

3,9997 g _=0| 0039997 g/_cm\

1000 cm³

Przeliczanie stężeń roztworów. W praktyce często zachodzi konieczność wzajemnego przeliczenia stężeń: procentowego na molowe lub odwrotnie (tabela 1). Takie przeliczenie jest możliwe wówczas, jeżeli znana jest gęstość roztworu p_r wyrażona w g/cm³ (g/dm³) oraz masa molowa substancji rozpuszczonej M_s wyrażona w g/mol.

Tabela 1

Przeliczanie stężeń roztworów

Stężenie	%	<->	C Ml mol/dm^3
ilość substancji	m,	M <-^	n
	g	g/mol	mol
Ilość roztworu	100 g	Pr <-> g/dm^3 (g/cm^3)	1 dm^3(1000 cm^3)

Źródło: opracowanie własne na podstawie |8],

Przeliczając stężenie procentowe na molowe należy obliczyć:

-    liczbę moli substancji n, jaką stanowi masa tej substancji, wynikająca z definicji stężenia procentowego - wykorzystując masę molową związku,

-    objętość roztworu V, jaką zajmuje 100 g tego roztworu - wykorzystując jego gęstość,

-    liczbę moli, jaka powinna się znajdować w 1 dm³ roztworu, czyli stężenie molowe.

Przeliczając stężenie molowe na procentowe należy obliczyć:

-    masę substancji m_j odpowiadającą liczbie moli, wynikającej z definicji stężenia molowego - wykorzystując masę molową związku,

-    masę roztworu m_r zajmującego objętość 1 dm³ - wykorzystując gęstość tego roztworu,

-    masę substancji, jaka powinna się znajdować się w 100g roztworu, czyli stężenie procentowe.

1.3. Obliczanie stężeń roztworów

1. Obliczyć masę sacharozy oraz objętość wody, potrzebne do sporządzenia 300 g 5% roztworu.

Na podstawie definicji stężenia procentowego oblicza się z proporcji masę sacharozy, znajdującą się w podanej masie roztworu o stężeniu C_p = 5%:

m_r = 300 g,

_ -5g

m_r lOOg ’