ХИМИЯ ДЛЯ ЧАЙНИКОВ 
Молярная концентрация раствора — один из видов концентрации, который используется в химии. Она является важной количественной характеристикой раствора, объединяющей его объем и количество растворенного вещества.
Содержание:
1. Что такое молярная концентрация
2.Взаимосвязь молярной концентрации с другими видами концентрации растворов
3.Типовые задачи на расчет молярной концентрации раствора
4.Задачи на взаимосвязь молярной концентрации с другими видами концентраций раствора
Что такое молярная концентрация
Молярная концентрация (или концентрация количества вещества) – отношение количества растворенного вещества к объему раствора.
Расчетная формула выглядит следующим образом:
См – молярная концентрация, моль/л (или М);
n – количество растворенного вещества, моль;
V – объем раствора, л.
Например, значение молярной концентрации 2 моль/л означает, что в одном литре раствора содержится 2 моль вещества.
Существует тесная взаимосвязь молярной концентрации с другими видами концентраций.
Взаимосвязь молярной концентрации с другими видами концентрации растворов
Молярная концентрация раствора взаимосвязана, например, с массовой долей растворенного вещества. Покажем, как можно перейти от одной из них к другой.
Типовые задачи на расчет молярной концентрации раствора
Пример 1. Найти массу NaNO3, необходимую для приготовления 300 мл 0,2 М раствора.
Для решения воспользуемся основной расчетной формулой. Учтем, что количество вещества (n) равно отношению массы вещества (m) к его молярной массе (M).
Пример 2. В каком объеме 1 М раствора содержится 114 г Al2(SO4)3?
Задача аналогична предыдущей. Требуется найти объем раствора.
Пример 3. Сколько миллилитров 0,5 М раствора H2SO4 можно приготовить из 15 мл 2,5 М раствора?
Для решения используем закон эквивалентов.
Задачи на взаимосвязь молярной концентрации с другими видами концентраций раствора
Пример 4. Найти молярность 36,2%-ного (по массе) раствора HCl, плотность которого 1,18 г/мл.
Молярная концентрация прямо пропорциональна массовой доле растворенного вещества. Выше был показан пересчет концентраций. Воспользуемся итоговой формулой.
Пример 5. Плотность 26%-ного (по массе) раствора КОН равна 1,24 г/мл. Сколько молей КОН находится в 5 л раствора?
Исходной является массовая доля растворенного вещества. Масса раствора равна произведению плотности раствора на его объем (m=ρV), а масса растворенного вещества – это произведение количества вещества и его молярной массы (m=nM). Выполним соответствующие подстановки и выразим количество вещества.
Пример 6. Рассчитайте объем концентрированной хлороводородной кислоты (плотность 1,19 г/мл), содержащей 38% хлороводорода, необходимый для приготовления 1 л 2М раствора.
Из одного раствора соляной кислоты (1) готовят другой (2). Причем для первого известна процентная концентрация (w,%), а для второго – молярная (СМ). Требуется найти объем исходного раствора.
Пример 7. В воде массой 256 г растворили этанол (ρ = 0,8 г/мл) объемом 80 мл. Рассчитайте молярную концентрацию полученного раствора (ρ = 0,97 г/мл).
Конечный раствор этанола получен путем разбавления спирта водой.
Вычислим массу этанола. Затем – массу полученного раствора. Она равна сумме масс спирта и воды. Далее рассчитаем объем этого раствора.
Вычислив количество вещества растворенного спирта, рассчитаем молярную концентрацию конечного раствора.
Пример 8. Через 250 г 5,75%-ного раствора аммиака пропустили 10,5 л аммиака (20 ℃, 101 кПа), при этом получился раствор с плотностью 0,963 г/мл. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора.
Пересчитаем количество аммиака (n1) для условий, указанных в задаче, воспользовавшись уравнением Менделеева-Клайперона. Вычисли массу аммиака.
Используя данные об исходном растворе (1), рассчитаем, сколько в нем содержится аммиака (n2).
Известна плотность конечного (2) раствора. Для вычисления его молярной концентрации требуется знать количество растворенного вещества и объем самого раствора.
Чтобы рассчитать объем раствора, надо знать его плотность и массу. Масса раствора складывается из масс исходного (1) раствора и пропущенного через него аммиака.
Количество растворенного вещества – это сумма количества вещества в исходном растворе (n2) и количества вещества (n1), пропущенного через этот раствор.
Пример 9. Водный раствор аммиака массой 2,12 г разбавлен в мерной колбе вместимостью 250 мл. На титрование 10,0 мл разбавленного раствора затрачено 8,4 мл титранта с концентрацией с(HCl) = 0,107 моль/л. Рассчитайте массовую долю аммиака в исходном растворе.
Исходный раствор аммиака доведен водой до метки 250 мл. То есть он был разбавлен. Затем взяли аликвоту этого раствора (10 мл) и провели его титрование соляной кислотой.
Используя закон эквивалентов, рассчитаем молярную концентрацию разбавленного раствора аммиака:
Вычислив количество вещества аммиака через значение молярной концентрации, рассчитаем его массу.
Содержание аммиака во всех растворах оставалось постоянным. Определим массовую долю аммиака в исходном растворе.
Молярная концентрация растворов встречается в заданиях ЕГЭ 2025 года №№ 23,34.
В качестве примеров использованы задачи из сборников:
Кузменко Н.Е., Еремин В.В. Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы. – М.; Дрофа, 1999. – 560 с.
Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: Учебное пособие для вузов /Под ред. В.А. Рабиновича и Х.М. Рубиной. – М.: Интеграл-Пресс, 2005. – 240 с.
Литвинова Т.Н. Задачи по общей химии с медико-биологической направленностью. – Краснодар, 2011. – 224 с.
Чтобы самыми первыми узнавать о новых публикациях на сайте, присоединяйтесь к нашей группе ВКонтакте.
