Перевод концентраций растворов таблица
Содержание:
Eau de cologne
Немногие в курсе того, что одеколон EDC также имеет название «кельнинская вода» (в переводе с французского). В действительности это изделие, созданное парфюмером из Италии Йоганном Марией Фарина в далеком 1709-м. Предприятие по созданию духов, основанное им, находилось в городе Кельн. В честь этого места Фарина и решил назвать свое творение.
Со временем одеколоном стали называть любую туалетную или парфюмированную продукцию с легким запахом, где содержание алкоголя доходит до 70%, а наличие ароматических компонентов – всего 2-5%. Позже cologne было принято считать любой дешевый пахучий продукт с повышенным содержанием алкоголя и низким процентажем ароматических веществ.
Состав парфюмерии
Любой парфюмерный продукт имеет определенный состав, главным компонентом которого является «действующее вещество». От его количества в основном зависит стойкость духов. Такими элементами могут быть компоненты растительного или животного происхождения. Разница заключается не только в способах их добычи, но и в крепости и устойчивости: последние сильнее и более сильными.
Растительные – добываются из лепестков цветов, кореньев, коры. Несмотря на то что они немного слабее, применяются чаще, чем животные продукты из гуманных соображений. Самыми популярными представителями флоры, использующимися парфюмерами, являются:
- сандал;
- роза;
- апельсиновые, персиковые, ирисовые цветы;
- цитрусовые;
- пачули;
- ветивер.
Отдельно стоит выделить жасминовые ноты, так как этот цветок является источником одного очень необычного элемента – индола. Индольность в парфюмерии – это тонкие сладкие нотки, пробуждающие в человеке животные инстинкты. Именно такие аккорды добавляют, чтобы придать аромату ауру соблазна и сексуальности. Хотя нужно отметить, что индол настолько привлекателен лишь в обработанном и в разбавленном состоянии. Сам по себе он имеет очень специфический, напоминающий отходы запах.
Элементы животного происхождения крайне дорогие. Их используют для закрепления и стойкости парфюмерной композиции. Но многие из них запрещено добывать, поэтому их парфюмеры заменяют синтетикой.
Среди подобных компонентов очень популярными являются:
- Амбра – наиболее дорогой ингредиент, который добывают из кишечника кашалота. Сегодня его добыча посредством отлова этих млекопитающих запрещена. Однако в парфюмерии могут использоваться фрагменты, выброшенные морем на берег.
- Мускус – без обработки имеет довольно специфический аммиачный запах. Но после спиртовой переработки он приобретает яркую чувственную, ни с чем не сравнимую ноту, способную украсить любой аромат. Он выделяется железами семейства косуль – кабарги. Еще совсем недавно, чтобы заполучить этот компонент, зверей приходилось убивать. Их поголовье начало значительно уменьшаться стремительными темпами. Поэтому был введен строгий запрет на их отлов и истребление. Мускус научились добывать более гуманным способом. В последнее время парфюмерами все чаще применяются синтетические схожие ингредиенты вместо природного.
- Кастореум – считается одним из наиболее ценных элементов, использующихся при создании парфюмерного продукта. Вещество выделяется железами бобра (его еще называют «бобровая струя»). Звучит, конечно, непривлекательно, однако это лучший фиксатор ароматической композиции.
Также в состав парфюма добавляют спирт, эфирные масла, растворитель, краситель. Специалисты могут применять синтетические добавки, чтобы заменить сложные натуральные компоненты. Такой материал изготавливают в специальных лабораториях.
Таблица ниже демонстрирует концентрацию ароматических веществ в духах, маркировку парфюмерии и спиртовые содержания в туалетной воде.
|
Наименование |
Душистые аромавещества |
Маркирование |
Насыщенность спирта |
|
Одеколон |
В Европе – 3-5% В США – 12-15% |
EDC |
70% |
|
Туалетная вода |
4-10% |
EDT |
85% |
|
Парфюмерная вода |
10-20% |
EDP |
90% |
|
Духи |
25-30% |
PARF |
90% |
Формула любой из описанных разновидностей расписывается в форме треугольника, который принято называть ольфакторной пирамидой. Композиция строится на 3 нотах: начальной, средней (сердце) и базисной. Первые проявляются и полностью начинают ощущаться уже через 15 минут после нанесения парфюма. Затем начинают играть сердечные нотки. Финальным аккордом является база, которая, как правило, обеспечивает силу, стойкость и шлейф.
Таблица конвертации EC в TDS/ppm
| EC(mS/cm) | TDSАмериканский | TDSЕвропейский | TDSАвстралийский |
|---|---|---|---|
| EC 0.1 | 50 ppm | 64 ppm | 70 ppm |
| EC 0.2 | 100 ppm | 128 ppm | 140 ppm |
| EC 0.3 | 150 ppm | 192 ppm | 210 ppm |
| EC 0.4 | 200 ppm | 256 ppm | 280 ppm |
| EC 0.5 | 250 ppm | 320 ppm | 350 ppm |
| EC 0.6 | 300 ppm | 384 ppm | 420 ppm |
| EC 0.7 | 350 ppm | 448 ppm | 490 ppm |
| EC 0.8 | 400 ppm | 512 ppm | 560 ppm |
| EC 0.9 | 450 ppm | 576 ppm | 630 ppm |
| EC 1.0 | 500 ppm | 640 ppm | 700 ppm |
| EC 1.1 | 550 ppm | 704 ppm | 770 ppm |
| EC 1.2 | 600 ppm | 768 ppm | 840 ppm |
| EC 1.3 | 650 ppm | 832 ppm | 910 ppm |
| EC 1.4 | 700 ppm | 896 ppm | 980 ppm |
| EC 1.5 | 750 ppm | 960 ppm | 1050 ppm |
| EC 1.6 | 800 ppm | 1024 ppm | 1120 ppm |
| EC 1.7 | 850 ppm | 1088 ppm | 1190 ppm |
| EC 1.8 | 900 ppm | 1152 ppm | 1260 ppm |
| EC 1.9 | 950 ppm | 1216 ppm | 1330 ppm |
| EC 2.0 | 1000 ppm | 1280 ppm | 1400 ppm |
| EC 2.1 | 1050 ppm | 1334 ppm | 1470 ppm |
| EC 2.2 | 1100 ppm | 1408 ppm | 1540 ppm |
| EC 2.3 | 1150 ppm | 1472 ppm | 1610 ppm |
| EC 2.4 | 1200 ppm | 1536 ppm | 1680 ppm |
| EC 2.5 | 1250 ppm | 1600 ppm | 1750 ppm |
| EC 2.6 | 1300 ppm | 1664 ppm | 1820 ppm |
| EC 2.7 | 1350 ppm | 1728 ppm | 1890 ppm |
| EC 2.8 | 1400 ppm | 1792 ppm | 1960 ppm |
| EC 2.9 | 1450 ppm | 1856 ppm | 2030 ppm |
| EC 3.0 | 1500 ppm | 1920 ppm | 2100 ppm |
На заметку
• Поскольку со временем электроды прибора начинают покрываться слоем соли, которая снижает точность измерения, периодически протирайте их ватной палочкой, смоченной в уксусе или в спирте, после чего прополощите их в чистой воде и закройте колпачком.
• Если при погружении в дистиллированную воду ваш EC- или TDS-метр показывает значение больше нуля, вполне возможно, что он неточно настроен. Однако даже такой простенький прибор, как на фото, можно откалибровать вручную. Для этого, не вынимая прибор из дистиллированной воды, аккуратно подкрутите винтик потенциометра с обратной стороны устройства с помощью тонкой отвёртки, которая обычно прилагается в комплекте с прибором — до тех пор, пока цифры на табло не снизятся до минимально возможного положительного значения (к примеру, 3 ppm).
…Все очерки раздела «Заметки балконного выращивателя»
Понравилась эта статья? Поделитесь ей в соцсетях:
Способы выражения концентрации растворов
Существуют различные способы выражения концентрации растворов.
Массовая доля ω компонента раствора определяется как отношение массы данного компонента Х, содержащегося в данной массе раствора к массе всего раствора m. Массовая доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы:
ωр.в. = mр.в./mр-ра(0 < ωр.в. < 1) (1)
Массовый процент представляет собой массовую долю, умноженную на 100:
ω(Х) = m(Х)/m · 100% (0% < ω(Х) < 100%) (2)
где ω(X) – массовая доля компонента раствора X; m(X) – масса компонента раствора X; m – общая масса раствора.
Мольная доля χ компонента раствора равна отношению количества вещества данного компонента X к суммарному количеству вещества всех компонентов в растворе.
Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества Х и растворителя (например, Н2О), мольная доля растворённого вещества равна:
χ(X) = n(X)/(n(X) + n(H2O)) (3)
Мольный процент представляет мольную долю, умноженную на 100:
χ(X), % = (χ(X)·100)% (4)
Объёмная доля φ компонента раствора определяется как отношение объёма данного компонента Х к общему объёму раствора V. Объёмная доля – безразмерная величина, её выражают в долях от единицы:
φ(Х) = V(Х)/V (0 < φ(Х) < 1) (5)
Объёмный процент представляет собой объёмную долю, умноженную на 100.
φ(X), % = (φ(X)·100)%
Молярность (молярная концентрация) C или Cм определяется как отношение количества растворённого вещества X, моль к объёму раствора V, л:
Cм(Х) = n(Х)/V (6)
Основной единицей молярности является моль/л или М. Пример записи молярной концентрации: Cм(H2SO4) = 0,8 моль/л или 0,8М.
Нормальность Сн определяется как отношение количества эквивалентов растворённого вещества X к объёму раствора V:
Cн(Х) = nэкв.(Х)/V (7)
Основной единицей нормальности является моль-экв/л. Пример записи нормальной концентрации: Сн(H2SO4) = 0,8 моль-экв/л или 0,8н.
Титр Т показывает, сколько граммов растворённого вещества X содержится в 1 мл или в 1 см3 раствора:
T(Х) = m(Х)/V (8)
где m(X) – масса растворённого вещества X, V – объём раствора в мл.
Моляльность раствора μ показывает количество растворённого вещества X в 1 кг растворителя:
μ(Х) = n(Х)/mр-ля (9)
где n(X) – число моль растворённого вещества X, mр-ля – масса растворителя в кг.
Мольное (массовое и объёмное) отношение – это отношение количеств (масс и объёмов соответственно) компонентов в растворе.
Необходимо иметь ввиду, что нормальность Сн всегда больше или равна молярности См. Связь между ними описывается выражением:
См = Сн · f(Х) (10)
Для получения навыков пересчёта молярности в нормальность и наоборот рассмотрим табл. 1. В этой таблице приведены значения молярности См, которые необходимо пересчитать в нормальность Сн и величины нормальности Сн, которые следует пересчитать в молярность См.
Пересчёт осуществляем по уравнению (10). При этом нормальность раствора находим по уравнению:
Сн = См/f(Х) (11)
Результаты расчётов приведены в табл. 2.
Таблица 1. К определению молярности и нормальности растворов
| Тип химического превращения | См | Сн | Сн | См |
| Реакции обмена | 0,2 M Na2SO4 | ? | 6 н FeCl3 | ? |
| 1,5 M Fe2(SO4)3 | ? | 0,1 н Ва(ОН)2 | ? | |
| Реакции окисления-восстановления |
0,05 М KMnO4
в кислой среде |
? |
0,03 М KMnO4
в нейтральной среде |
? |
Таблица 2
Значения молярности и нормальности растворов
| Тип химического превращения | См | Сн | Сн | См |
| Реакции обмена | 0,2M Ma2SO4 | 0,4н | 6н FeCl3 | 2М |
| 1,5M Fe2(SO4)3 | 9н | 0,1н Ва(ОН)2 | 0,05М | |
| Реакции окисления-восстановления | 0,05М KMnO4 в кислой среде | 0,25н |
0,03М KMnO4
в нейтральной среде |
0,01М |
Между объёмами V и нормальностями Сн реагирующих веществ существует соотношение:
V1 Сн,1 =V2 Сн,2 (12)
Растворы. Способы выражения концентрации
Истинными
растворами называются гомогенные системы, состоящие из двух или
большего числа компонентов, состав которых может непрерывно
меняться в определенных пределах.
Агрегатное состояние растворов может быть твердым, жидким или
газообразным. Обычно термин “растворы” относят к жидким
системам. Компонент раствора, имеющий то же агрегатное
состояние, что и раствор, называют растворителем, остальные
компоненты – растворенными веществами. Это деление достаточно
условно, например в растворе, компонентами которого являются
азотная кислота и вода, растворителем и растворенным веществом
можно считать каждый из компонентов. Подобные растворы называют
взаимными, например взаимный раствор азотной кислоты и воды.
Однако в случае, когда одним из компонентов раствора является
вода, ее традиционно считают растворителем.
Содержание растворенного вещества в растворе
может быть выражено несколькими способами:
Массовая доля растворенного вещества:
отношение массы растворенного вещества к массе раствора:
где – массовая доля
растворенного вещества, – масса
растворенного вещества, – масса
раствора. Это частный случай определения массовой доли.
Концентрация (молярная концентрация,
молярность): отношение количества растворенного вещества
к объему раствора V:
Молярная концентрация имеет принятую в химии размерность
[моль/л], которая часто обозначается М и называется молярностью.
Например, концентрация раствора 5 моль/л может быть записана как
5 М и такой раствор называется пятимолярным.
Эквивалентная (нормальная)
концентрация: отношение количества эквивалентов
растворенного вещества ЭКВ к
объему V раствора:
Эквивалент – это реальная или
условная частица вещества, которая в данной кислотно-основной
реакции эквивалента (равна) одному иону водорода или в данной
окислительно-восстановительной реакции – одному электрону.
Например в реакции
H2SO4 = K2SO4 +
2H2O
эквивалентом
гидроксида калия будет молекула КОН, а серной кислоты молекулы H2SO4.
Фактор эквивалентности
fЭКВ показывает, какая доля реальной частицы
данного вещества в данной кислотно-основной реакции эквивалента
(равна) одному иону водорода или в данной
окислительно-восстановительной реакции – одному электрону.
Для приведенного примера
1
1/2
Величина, обратная фактору
эквивалентности, называется эквивалентным числом
zB:
Число частиц эквивалентов вещества
NЭ связано с числом реальных частиц N
соотношением:
Количество вещества эквивалента
равно отношению числа частиц эквивалентов к числу Авогадро:
Молярная масса эквивалента равна отношению массы вещества к
количеству вещества эквивалента:
и имеет
размерность г/моль.
Эквивалентная
концентрация имеет размерность [моль эквивалента/л] и называется
также нормальной концентрацией или нормальностью раствора и
обозначается н. Например, раствор с эквивалентной
концентрацией 0,5 моль-эквивалентов/л называется полунормальным,
его концентрация запишется 0,5 н.
Молярная концентрация и массовая доля
растворенного вещества связаны между собой. Предположим, что мы
знаем массовую долю растворенного вещества , плотность раствора и молярную массу растворенного вещества М. В качестве
вспомогательной величины возьмем объем раствора V. Тогда масса
раствора :
масса
растворенного вешества:
количество растворенного
вещества:
Подставляем выражение для количества
растворенного вещества в формулу для концентрации и сокращаем
объем раствора V:
Если из полученного соотношения
выразить массовую долю растворенного вещества, то:
Оба выражения (для концентрации и массовой доли) содержат
размерные величины, поэтому подстановка числовых значений
требует от них определенных размерностей: С[моль/л], М[г/моль],
[г/л]. Для перевода плотности из
размерности [г/мл] необходимо числовое значение умножить на
1000:
[г/л] = [г/мл]•1000
Связанные количества
Числовая концентрация
Преобразование в числовую концентрацию дается выражением
Cя{\ displaystyle C_ {i}}
- Cязнак равноcяNА,{\ displaystyle C_ {i} = c_ {i} N _ {\ text {A}},}
где — постоянная Авогадро .
NА{\ displaystyle N _ {\ text {A}}}
Массовая концентрация
Преобразование в массовую концентрацию дается выражением
ρя{\ displaystyle \ rho _ {я}}
- ρязнак равноcяMя,{\ displaystyle \ rho _ {i} = c_ {i} M_ {i},}
где — молярная масса компонента .
Mя{\ displaystyle M_ {i}}я{\ displaystyle i}
Мольная доля
Преобразование в мольную долю дается выражением
Икся{\ displaystyle x_ {i}}
- Иксязнак равноcяM¯ρ,{\ displaystyle x_ {i} = c_ {i} {\ frac {\ overline {M}} {\ rho}},}
где — средняя молярная масса раствора, — плотность раствора.
M¯{\ displaystyle {\ overline {M}}}ρ{\ displaystyle \ rho}
Более простое соотношение можно получить, рассматривая общую молярную концентрацию, а именно сумму молярных концентраций всех компонентов смеси:
- Иксязнак равноcяcзнак равноcя∑jcj.{\ displaystyle x_ {i} = {\ frac {c_ {i}} {c}} = {\ frac {c_ {i}} {\ sum _ {j} c_ {j}}}.}
Массовая доля
Преобразование в массовую долю дается выражением
шя{\ displaystyle w_ {i}}
- шязнак равноcяMяρ.{\ displaystyle w_ {i} = c_ {i} {\ frac {M_ {i}} {\ rho}}.}
Моляльность
Для бинарных смесей преобразование в моляльность равно
б2{\ displaystyle b_ {2}}
- б2знак равноc2ρ-c1M1,{\ displaystyle b_ {2} = {\ frac {c_ {2}} {\ rho -c_ {1} M_ {1}}},}
где растворитель — это вещество 1, а растворенное вещество — это вещество 2.
Для растворов с более чем одним растворенным веществом преобразование равно
- бязнак равноcяρ-∑j≠яcjMj.{\ displaystyle b_ {i} = {\ frac {c_ {i}} {\ rho — \ sum _ {j \ neq i} c_ {j} M_ {j}}}.}
Вычисление массовой доли спиртов в смеси этанола и метанола
Задача 189.
Для окисления смеси этанола и метанола в кислой среде потребовалось добавить 0,64 моль перманганата калия и при этом выделилось 8,96 л. газа. Вычислите массовые доли спиртов в исходной смеси.Решение:
1. Процессы окисления спиртов протекают по-разному:
5С₂H₅OH + 4KMnO₄ + 6H₂SO₄ = 5CH₃COOH + 4MnSO₄ + 2K2SO4 + 11H₂O5СH₃OH + 6KMnO₄ + 9H₂SO₄ = 5CО₂ + 6MnSO₄ + 3K₂SO4 + 19H₂O
2. Определим количество вещества СО2, образовавшегося при окислении метанола, получим:
n(СО2) = V(СО2)/Vm(СО2) = 8,96 л/22,4 л/моль = 0,4 моль.n(СH₃OH) = n(СО2) = 0,4 моль.m(СH₃OH) = 32 г/моль • 0,4 = 12,8 г.
3. Определим количество вещества KMnO₄, затраченное на окисление метанола получим:
n1(KMnO4) = 6/5n(СО2) = 1,2•0,4 = 0,48 моль.
4. Определим количество вещества KMnO₄, затраченное на окисление этанола получим:
n2(KMnO4) = n(KMnO4) — n1(KMnO4) = 0,64 — 0,48 = 0,16 моль.
Тогда
n(С₂H₅OH) = 5/4n(KMnO4) = 1,25 • 0,16 = 0,2 моль.
m(С₂H₅OH) = 46 г/моль • 0,2 = 9,2 г.
Отсюда
m(смеси) = 12,8 + 9,2 = + 22 г.
5. Вычислим массовые доли веществ, получим:
w%(СH₃OH) = /m(смеси) = (9,2 • 100%)/22 = 41,82%.
w%(С₂H₅OH) = 100% — 41,82 = 58,18%.
Ответ: w%(СH₃OH) = 41,82% • w%(С₂H₅OH) = 58,18%.
Определение объемных долей метана и этана в смеси газов
Задача 190.На сжигание природного газа объемом 200 л, содержащего метан, этан и негорючие примеси, затратили кислород объемом 395 л. Объемы газов измерены при нормальных условиях. Определите объемные доли метана и этана в газе, если объемная доля негорючих примесей составляет 5%.Решение:
1. Расчет объемов метана и этана в горючей смеси
Уравнения реакции горения веществ будут иметь вид:
1) CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O2) C2H6 + 3,5O2 = 2CO2 + 3H2O
Рассчитаем обем чистой газовой смеси, получим:
V(смеси) — 200 • (1 -0,05) = 190 л.
Из уравнений горения газов вытекает, что на сгорание 1 моль метана затрачивается 2 моль кислорода, а на сгорание этана — 3,5 моль.
Примем объм метана и этана в газовой смеси за «х» и «у» соответственно, 2х и 3,5Y.
Для вычисления состава смеси метана и этана в обьемных частях составим уравнение с двумя паременными, плоучим:
х + y = 190х + 3,5у = 395
Решим систему линейных уравнений методом подстановки:
Выразим из первого уравнения х + у = 190 данной системы «y» через «x», получим:
у = (190 — х).
Подставив во второе уравнение х + 3,5у = 395 данной системы вместо «y» выражение (19 — х), получим систему:
х + у = 190х + 3,5(190 — х) = 395
Полученные системы равносильны. В последней системе второе уравнение содержит только одну переменную. Решим это уравнение, получим:
х + 3,5(190 — х) = 395х + 665 — 3,5х = 395″х» = 108
Тогда
«у» = 190 — «х» = 190 — 108 = 82.
V(CH4) = 108 л;
V(C2H6) = 82 л.
2. Расчет объемных долей метана и этана в газе
w%V(CH4) = [V(CH4) • 100%]/V(смеси) = (108 л • 100%)/190 л = 56,84%;w%V(C2H6) = [V(C2H6) • 100%]/V(смеси) = (82 л • 100%)/190 л = 43,16%.
Ответ: w%V(CH4) = 56,84%; w%V(C2H6) = 43,16% л.
Связанные количества
Для описания состава смеси можно использовать несколько других величин
Обратите внимание, что это не следует называть концентрациями.
Нормальность
Нормальность определяется как молярная концентрация, деленная на коэффициент эквивалентности . Поскольку определение фактора эквивалентности зависит от контекста (какая реакция изучается), IUPAC и NIST не одобряют использование нормальности.
cя{\ displaystyle c_ {i}}жеq{\ displaystyle f _ {\ mathrm {eq}}}
Моляльность
(Не путать с молярностью )
Моляльность раствора определяется как количество составляющего (в молях), деленное на массу растворителя (а не на массу раствора):
бя{\ displaystyle b_ {i}}пя{\ displaystyle n_ {i}}мsолvепт{\ displaystyle m _ {\ mathrm {растворитель}}}
- бязнак равнопямsолvепт.{\ displaystyle b_ {i} = {\ frac {n_ {i}} {m _ {\ mathrm {растворитель}}}}.}
Единица СИ для моляльности является моль / кг.
Мольная доля
Мольная доля определяется как количество компонента (в молях), деленное на общее количество всех компонентов в смеси :
Икся{\ displaystyle x_ {i}}пя{\ displaystyle n_ {i}}птот{\ displaystyle n _ {\ mathrm {tot}}}
- Иксязнак равнопяптот.{\ displaystyle x_ {i} = {\ frac {n_ {i}} {n _ {\ mathrm {tot}}}}.}
Единица СИ является моль / моль. Однако устаревшее обозначение частей на единицу часто используется для описания малых мольных долей.
Молярное отношение
Молярное соотношение определяется как количество компонента, деленное на общее количество всех других компонентов в смеси:
ря{\ displaystyle r_ {i}}пя{\ displaystyle n_ {i}}
- рязнак равнопяптот-пя.{\ displaystyle r_ {i} = {\ frac {n_ {i}} {n _ {\ mathrm {tot}} -n_ {i}}}.}
Если намного меньше , мольное отношение почти идентично мольной доле.
пя{\ displaystyle n_ {i}}птот{\ displaystyle n _ {\ mathrm {tot}}}
Единица СИ является моль / моль. Однако устаревшее обозначение частей на единицу часто используется для описания малых мольных соотношений.
Массовая доля
Массовая доля — это отношение массы одного вещества к массе всей смеси , определяемое как:
шя{\ displaystyle w_ {i}}мя{\ displaystyle m_ {i}}мтот{\ Displaystyle м _ {\ mathrm {tot}}}
- шязнак равномямтот.{\ displaystyle w_ {i} = {\ frac {m_ {i}} {m _ {\ mathrm {tot}}}}.}
Единица СИ является кг / кг. Однако устаревшее обозначение частей на единицу часто используется для описания малых массовых долей.
Соотношение масс
Массовое отношение определяется как масса компонента, деленная на общую массу всех других компонентов в смеси:
ζя{\ displaystyle \ zeta _ {я}}мя{\ displaystyle m_ {i}}
- ζязнак равномямтот-мя.{\ displaystyle \ zeta _ {i} = {\ frac {m_ {i}} {m _ {\ mathrm {tot}} -m_ {i}}}.}
Если намного меньше , массовое отношение почти идентично массовой доле.
мя{\ displaystyle m_ {i}}мтот{\ Displaystyle м _ {\ mathrm {tot}}}
Единица СИ является кг / кг. Однако устаревшее обозначение частей на единицу часто используется для описания небольших массовых соотношений.
Масса и размеры молекул
Отсутствие
непосредственных наблюдений молекул до второй половины ХХ века
свидетельствует об их малых размерах. Оценочные расчеты и
косвенные определения размеров молекул, выполненные еще в XIX
веке давали значения 0,1 – 1 нм (1 нм =10—9 м).
Развитие экспериментальных методов позволило провести прямые
измерения, которые подтвердили и уточнили полученные ранее
значения.
Для измерения масс отдельных
молекул используют в основном метод масс-спектрометрии: этот
метод обладает очень высокой чувствительностью и точностью.
Значения масс молекул могут быть получены в граммах, например
масса молекулы водорода составляет 3,33•10—24 г.
Приведенная величина носит название абсолютной молекулярной
массы и обозначается :
(Н2) = 3,33•10—24
г
Привычная единица массы – грамм –
оказывается слишком неудобной для выражения массы молекул,
поэтому используют другую единицу массы, сопоставимую с массой
отдельных молекул – атомную единицу массы (а.е.м.):
r
Например, относительная молекулярная масса
водорода:
3,33•10—24 г/1,67•10—24 г = 2
(а.е.м.)
При этом размерность
(а.е.м.) обычно опускают. Масса молекулы, если известен ее
качественный и количественный состав(химическая формула), может
быть рассчитана как сумма масс составляющих ее атомов.
масса и молярный объем
вещества
Количество вещества в
химии является одним из важнейших понятий. Количество вещества,
обозначаемое или определяется числом структурных единиц вещества.За единицу
количества вещества в химии принят моль.
Моль – это количество вещества, содержащее
6,02•1023 структурных единиц.
Число структурных единиц в моле вещества носит
название постоянной Авогадро, обозначается NA и имеет
размерность 1/моль или моль -1.
= 6,02•1023 1/моль
Эту
размерность следует понимать как число молекул вещества (в
штуках) в одном моле. Выбор такого значения постоянной Авогадро
достаточно произволен и обусловлен в основном историческими
причинами. Итак, если известно число молекул вещества, обозначим
его N, то в соответствии с данным определением количество
вещества в молях определится по формуле:
молярный объем
Молярная масса
вещества М равна отношению массы вещества к его количеству:
и
имеет принятую в химии размерность г/моль. Молярная масса
вещества, выраженная в г/моль численно равна его относительной
молекулярной массе. Численное равенство означает совпадение
числовых значений величин, но не их размерностей.
Аналогично определяется и молярный объем как
отношение объема вещества к его количеству:
33
Классификация систем
Системой называется любая мысленно или физически выделенная
часть окружающего мира.
Например, в
качестве системы можно рассматривать индивидуальное вещество,
раствор, смесь, атмосферу Земли или всю Вселенную в целом.
Компонент системы – это составная часть
системы.
Например, компонентами
воздуха (газовой смеси) являются кислород, азот, углекислый газ,
аргон, компонентами раствора являются растворитель и
растворенное вещество.
Системы,
состоящие из одного компонента, называются
однокомпонентными, из нескольких –
многокомпонентными. Все системы можно разделить на
гомогенные и гетерогенные:
Гомогенная
(однородная) система не имеет поверхностей раздела между своими
частями.
Примером гомогенных систем
могут служить воздух, раствор соли в воде, некоторые сплавы
металлов.
Гетерогенная (неоднородная)
система имеет поверхности раздела между своими частями.
Примеры гетерогенных систем: смесь песка и
воды, вода со льдом, молоко, дым.
Часть системы, однородная по химическому
составу и отделенная от остальной системы поверхностью раздела,
называется фазой.
Изолированными – не
обмениваются с окружающей средой ни веществом, ни энергией.
Закрытыми – обмениваются с окружающей
средой только энергией.
Открытыми
– обмениваются со средой и веществом и энергией.
Система, в которой протекает химическая
реакция, называется реакционной системой. Реакционная
система может быть любой из перечисленных выше.
доли
Состав химических объектов
очень часто характеризуется с помощью массовой, объемной или
мольной доли.
Массовая,
объемная и мольная доли обладаю тремя общими свойствами:
1. Все доли являются величинами безразмерными
(т.к. это отношения однородных величин).
2. Их значения заключены в пределах от 0 до
1:
3. Сумма
массовых, объемных или мольных долей всех компонентов системы
равна 1:
Иногда, по
традиции, значения долей выражают в процентах. Для перехода от
абсолюных долей к процентам достаточно умножить абсолютное
значение доли на 100%.
