CHEMIE A TECHNOLOGIE VODY Laboratorní cvičení

1.1. Koncentrace v roztocích1. cvičeníZÁKLADNÍ POJMYObsah látek v roztocích vyjadřujeme buď hmotnostní nebo látkovou koncentrací.Hmotnostní koncentrace je hmotové množství látky v 1 dm 3 (litru) roztoku. V chemii seobvykle objemy vyjadřují v litrech (l) nebo v mililitrech (ml), při čemž platí: 1 dm 3 = 1itr (l),1 cm 3 = 1 ml. Hmotové jednotky se volí podle koncentrace, která je pak vyjádřena takto: g,l -1 ,mg.l -1 , μg.l -1 , ng.l -1 . Zápis hmotnostní koncentrace látky A je následující c m (A) = a g.l -1 .Jiným způsobem vyjádření hmotové koncentrace je obsah látky v hmotové jednotce,např. g/kg nebo % (g/100 g). Takové vyjádření je obvyklé o látek tuhých, ale používá se i ukoncentrovanějších roztoků. Pro přepočet jednoho vyjádření na druhé je třeba znát hustoturoztoku (ρ), definovanou poměrem hmotnosti (m) a objemové jednotky (V):ρ= m V[1.1]Obvyklým rozměrem hustoty roztoku je g.cm -3 = kg.dm -3 . Hustota vody o teplotě 3,98o C je 1,00 kg.dm -3 . Se změnou této teploty (růstem i poklesem) se hustota vody zmenšuje.Rozdíly hustoty vody o teplotě 3,98 o C a o laboratorní teplotě 20 o C nejsou velké, ve druhémpřípadě je hustota 0,9985 g.cm -3 . Proto při běžných výpočtech koncentrací není nutno steplotní změnou hustoty počítat.Látková koncentrace se vyjadřuje v mol/l nebo mmol/l a zápis látkové koncentrace látkyA je následující: c(A) = b mol.l -1 . Mezi látkovou a hmotnostní koncentrací látky A o relativnímolekulové hmotnosti M r ( A) je vztah:c m (A) = M r (A) . c(A) [1.2][g.l -1 ] [mol.l -1 ][mg.l -1 ] [mmol.l -1 ]Definice molu: Množství částic (atomů, iontů, molekul) shodné s počtem atomů v 12 gisotopu uhlíku 12 C (6,023 . 10 23 - číslo Avogadrovo).Poměrná neboli relativní atomová (molekulová) hmotnost =hmotnost atomu (molekuly) :1/12 hmotnosti atomu 12 CRelativní atomová (molekulová) hmotnost látky M r (A) je číslo bezrozměrné. Hmotnost 1molu této látky A je M r (A) gramů.Úkol 1.1 Proveďte přepočet koncentrací1) c(NaCl) = 0,2 mol.l -1 , M r (NaCl) = 58,44, c m (NaCl) = ? (11,7 g.l -1 ).2) c(KMnO 4 ) 0,002 mol.l -1 , M r = 158,03, c m (KMnO 4 ) = ? (0,316 g.l -1 ).3) c(HCl) = 1,5 mol.l -1 , M r (HCl) = 36,46, c m (HCl) = ? (54,69 g.l -1 ).4) c m (NaOH) = 20 g.l -1 , M r (NaOH) = 40,0, c(NaOH) = ? (0,5 mol.l -1 ).5) c m (CO 2 ) = 36 mg.l -1 , M r (CO 2 ) = 44,0, c(CO 2 ) = ? (0,818 mmol.l -1 ).5