Как вычислить молярную и нормальную концентрацию

Под термином «концентрация» понимают величину, характеризующую долю вещества, находящегося в каком-либо определенном объеме или массе раствора. Чем больше эта доля, тем выше концентрация. Ее можно выразить через различные показатели: массовую долю, молярность, моляльность, нормальность, титр. Молярная концентрация – величина, показывающая, сколько молей данного вещества находится в одном литре раствора.

Инструкция

1. Допустим, вам известно, что в 500 миллилитрах раствора серной кислоты содержится 49 граммов этого вещества. Вопрос: какова молярная концентрация этого раствора? Запишите точную формулу вещества – Н2SO4, после чего посчитайте его молекулярную массу. Она складывается из атомных масс элементов, с учетом их индексов. 1*2 + 32 + 4*16 = 98 атомных единиц массы.
2. Молярная масса любого вещества численно равна его молекулярной массе, только выражается в граммах/моль. Следовательно, один моль серной кислоты весит 98 граммов. Сколько же молей составляет изначальное количество кислоты, равное 49 граммам? Разделите: 49/98 = 0,5.
3. Следовательно, 0,5 молей серной кислоты содержится в 500 миллилитрах раствора. Сколько же молей было бы в 1 литре? Разумеется, один. Значит, у вас одномолярный раствор серной кислоты. Или, как принято записывать, 1М раствор.
4. А что такое нормальная концентрация? Это величина, показывающая, сколько эквивалентов вещества (то есть такое количество его молей, которое вступает в реакцию с одним молем водорода) содержится в одном литре раствора. Размерность нормальной концентрации - моль-экв/л или г-экв/л. Она обозначается буквами «н» или «N».
5. Рассмотрите пример с той же серной кислотой. Вы уже вычислили, что ее раствор одномолярный. А какова будет ее нормальная концентрация? Для ответа на этот вопрос вам необходимо учесть, что согласно закону эквивалентов, все вещества реагируют друг с другом в эквивалентных соотношениях. Таким образом, величина нормальности раствора серной кислоты зависит от того, в какую реакцию с каким веществом она вступит.
6. Например, Н2SO4 + NaOH = NaHSO4 + H2O. В этой реакции на каждую молекулу едкого натра приходится также одна молекула серной кислоты (или на один эквивалент щелочи – один эквивалент кислоты). Следовательно, в данном случае раствор кислоты однонормальный (1N или просто N).
7. Но если щелочь взята в избытке, то реакция протечет так: Н2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O. И тогда, поскольку на каждую молекулу кислоты приходится уже две молекулы щелочи, то раствор кислоты будет двухнормальным (2N).