4.5: Концентрация и разбавление растворов
Относительное количество данного компонента раствора называется его концентрацией. Часто, хотя и не всегда, раствор содержит один компонент с концентрацией, значительно превышающей концентрацию всех других компонентов. Этот компонент называется растворителем и может рассматриваться как среда, в которой другие компоненты рассредоточены или растворены. Растворы, в которых вода является растворителем, конечно же, очень распространены на нашей планете. Раствор, в котором вода является растворителем, называется водным раствором.
Растворённое вещество является компонентом раствора, который обычно присутствует в гораздо меньшей концентрации, чем растворитель. Концентрации растворённого вещества часто описываются качественными терминами, такими как разбавленная (относительно низкая концентрация) и концентрированная (относительно высокая концентрация).
Концентрации могут оцениваться количественно с использованием широкого спектра единиц измерения, каждая из которых удобна для конкретных применений. Молярность (M) — полезная единица концентрации во многих областях применения в химии. Молярность определяется как количество молей растворённого вещества в 1 литре (1 л) раствора и имеет единицы измерения ‘моль/л’.
Обратите внимание, что в уравнении молярности используется объем раствора, а не объем растворителя. Это связано с тем, что в зависимости от характера взаимодействий между растворённым веществом и растворителем растворённое вещество может изменить объем раствора. Таким образом, в уравнении молярности мы используем общий объем раствора (т.е. объем растворителя + объем растворённого вещества). Поскольку объем раствора меняется в зависимости от температуры, молярные концентрации также будут меняться. Выраженная в виде молярности, концентрация раствора с одинаковым количеством растворенных веществ и растворителей будет различной при разных температурах из-за сжатия / расширения раствора.
Разбавление растворов
Разбавление — это процесс, при котором раствор делается менее концентрированным (или более разбавленным) путем добавления растворителя. Например, стакан охлажденного кофе становится все более разбавленным и менее сладким по мере того, как лед тает. В лабораториях растворы часто хранятся в концентрированных формах, называемых исходными растворами. Растворы с более низкой концентрацией готовятся из исходных путем разбавления.
где M и V — концентрация и объем, соответственно, а индекс “1” и “2” — относятся к раствору до и после разбавления, соответственно.
Теперь, поскольку произведение молярности и объема даёт моль, количество молей до и после разбавления остается прежним.
Таким образом, разбавление не изменяет количество растворённого вещества в растворе.
Этот текст был адаптирован из OpenStax Химия 2e, раздел 3.3: Молярность.
"