Эквиваленттік концентрация немесе нормальдық С

мұндағы п – еріген заттың моль саны;

m₁ – еріген заттың массасы;

m₂ – еріткіштің массасы;

М – еріген заттың молярлық массасы.

Сұйық сулы ерітінділер үшін молярлық пен моляльділіктің сандық мәндері бірдей, өйткені сұйық ерітінділердің тығыздығы бірге жуық.

Титр Т еріген зат массасының ерітінді көлеміне қатынасын көрсетеді. Өлшем бірлігі: г/мл.

,

мұндағы m – еріген заттың массасы (г);

V – ерітінді көлемі (мл);

Э – эквиваленттің молярлық массасы;

С_Н – эквиваленттік концентрация.

Титрі белгілі ерітіндіні (титрленген ерітіндіні) дайындау үшін, қажетті көлемге есептелінген заттың дәл өлшендісін алып, дистильденген суда толық ерітіп, оны керекті көлемге жеткізеді.

Осмос. Ертінді гомогенді жүйе. Еріген зат пен еріткіштің бөлшектері жылу қозғалыста болып, ертінді көлемінде біркелкі таралады.Бір ыдысқа қанттың концентрлі ертіндісі және оның үстіне араласып кетпейтіндей етіп, ептеп сол қанттың сұйық ертіндісін құямыз. Біраз уақыттан соң екі жақты диффузия басталады, яғни қанттың молекулалары концентрлі ертіндіден сұйық ертіндіге, ал судың молекулалары керісінше, сұйық ертіндіден концентрлі ертіндіге диффузияланады. Нәтижесінде қанттың концентрлі ертіндіден сұйытылған ертіндіге, ал судың сұйытылған ертіндіден концентрлі ертіндіге бағытталған қозғалысы туады. Әр зат концентрациясы аз ертінді бағытында жүреді. Заттардың өздігінен бағытталған қозғалысқа ұшырап, ертінді концентрациясын теңестіруге әкелетін процесті диффузия дейді. Диффузия кезінде заттар ертінді көлемінде тәртіпсіз таралып, жүйе энтропиясы артады. Концентрация теңескеннен кейін, диффузия тоқталады.

Енді түбі жартылай өткізгіш жарғақтан тұратын жоғары жағы түтікке айналған ыдысқа ертінді құйып, таза суға батырса, диффузия тек бір бағытта жүреді, яғни су молекулалары жартылай өткізгіш жарғақ арқылы ертіндіге өтеді, ал еріген заттың бөлшектері су құйылған ыдысқа өте алмайды. Осындай жартылай өткізгіш арқылы еріткіш молекулаларының ертіндіге бір жақты диффузиялануын осмос дейді. Осмос қысымы ертінді концентрациясы мен оның температурасына байланысты. Ал еріген зат және еріткіш табиғатына байланысты емес. Бейэлектролит ертінділері үшін осмос қысымының концентрация мен температураға байланыстылығы Вант – Гофф теңдеуімен беріледі:

π = c·RT
мұндағы π – ертіндінің осмос қысымы,кПа; с – молярлық концентрация,моль/л; R – универсалды газ тұрақтысы, 8,314 Дж/(моль·K); Т – абсолюттік температура.

Ертіндінің молярлық концентрациясы

Ал зат мөлшері n_e.з = m_e.з / М тең, мұндағы n_e.з – еріген зат мөлшері, m_e.з – еріген зат массасы, М – молярлық масса.

Осыдан ертінді молярлығы келесі түрге келеді.

С_М = m_e.з / М·V_S

Осы теңдеуді Вант – Гофф өрнегіне қойып, келесі теңдеу аламыз:

π · V_S = m_e.з · RT / М

Мысалы, көлемі 250 мл ертіндіде 3г қант ерітілді. Ертіндінің 12°C температурадағы осмос қысымы 8,314 кПа. Қанттың салыстырмалы молекулалық массасын анықта.

Берілген мәндерді теңдеуге қойып салыстырмалы молекулалық массаны табамыз:

8,314 · 0,25 = 3· 8,314 · (273 + 12)/М

осыдан М = 342 г/моль.

Осмос құбылысының өсімдіктер мен жануарлар дүниесінде, ағын су тазалауда және теңіз суын тұщыландыруда маңызы зор.

Ертінді бетіндегі бу қысымы. Белгілі температурада әр сұйық бетіндегі қаныққан бу қысымы тұрақты. Кез – келген зат сұйықта ерігенде осы сұйықтың қаныққан бу қысымы төмен болады. Ертінділер бетіндегі буының қысымы сумен (еріткішпен) салыстырғанда едәуір төмен болуы ертінділер қасиеттерінің бірі.

Таза еріткіштің қаныққан бу қысымы(р_о) мен ерітіндінің бетіндегі еріткіштің қаныққан буы қысымының (р) айырмасын (р_о– р) ертіндінің бу қысымының төмендеуі дейді. Ертінді бу қысымы төмендеуінің (р_о – р) таза еріткіш бу қысымына (р_о) қатынасы ерітінді бетіндегі еріткіш буының салыстырмалы төмендеуі деп аталады (р_о – р) / р_о.

Ертінділер буының қысымының төмендеуін зерттей келіп француз химигі Рауль сұйытылған ертінділер үшін мынадай заң ұсынды:

Ертінді бетіндегі еріткіш бу қысымының салыстырмалы төмендеуі ертіндідегі еріген заттың мольдік үлесіне тура пропорционал. Заңның математикалық көрінісі мынадай:

р_о – р / р_о = х_е.з / х_е.з + х_е
мұндағы, х_е.з – еріген заттың мольдік үлесі, х_е – еріткіштің мольдік үлесі.

Рауль заңына сәйкес, ертінді бетіндегі су буының қысымы су беті қысымымен салыстырғанда төмен орналасқан. Су ертіндіге айналғанда балқу қисығы өзгереді. Ертінді концентрациясы өскен сайын ертіндінің қайнау және балқу қисықтары судың қисықтарынан алшақ орналасады. Сонымен, Рауль заңына тек сұйық ертінділер бағынады.

Ертінді мен еріткіш (су) арасындағы қайнау температурасының айырмашылығы ертіндінің қайнау температурасының жоғарылауы деп аталады (Δt_қ). Ал еріткіш (су) мен ертіндінің қату температураларының айырмашылығы ертіндінің қату температурасының төмендеуі деп аталады (Δt _қату).

Қату және қайнау температураларын t_қ және t_қату деп белгілеп, таза еріткіш (су) үшін келесі t_е.қ және t_е.қату мәндерін аламыз:
Δt_қ = t_қ - t_е.қ; Δ t_қату = t_е.қату – t _қату

мұндағы, Δt_қ – қайнау температурасы өзгерісі, t_е.қ – таза еріткіш үшін қайнау температурасы, Δ t_қату – қату температурасының өзгерісі, t_е.қату – таза еріткіш үшін қату температурасы.

Әр сұйық өзінің қаныққан бу қысымы сыртқы қысымымен сәйкес келгенде қайнай бастайды. Мысалы, су 101,3 кПа қысымда 100°C – да қайнайды. Себебі, су буының қысымы осы температурада 101,3 кПа тең болады.

Егер суда ұшқыш емес затты ерітсек, онда оның буының қысымы кемиді. Алынған ертінді бу қысымын 101,3 кПа – ға жеткізу үшін, ертіндіні 100°C – тан жоғары қыздыру керек. Олай болса, ертіндінің қайнау температурасы таза еріткіштің қайнау температурасынан жоғары болады.

Рауль ертіндінің қатуы мен қайнауын зерттей келе, бейэлектролиттің сұйытылған ертінділерінің қайнау температурасының артуы және қату температурасының төмендеуі ертінді концентрациясына пропорционал болады деді.

ΔT_қ = Э_тС_m ; ΔТ_қату = К_ТС_m

мұндағы, С_m – молялдық концентрация, Э_Т және К_Т – эбулиоскопиялық (латынның „ebulline” – қайнап біту деген сөзінен) және криоскопиялық( гректің „kryos” – салқын, „skopeo” – қараймын деген сөзінен шыққан) тұрақтылар.

Э_Т және К_Т еріген зат табиғатына байланысты емес, ол тек еріткіш табиғатына байланысты болады. Су үшін К_Т = 1,86, Э_Т = 0,52, ал бензол үшін К_Т = 5,07, Э_Т = 26.

Эбулиоскопиялық және криоскопиялық әдістер бойынша ертіндінің қайнау және қату температураларын өлшеу заттардың молекулалық массасын анықтауға негізделген. Мысалы, 200г суда 2,76г глицерин ерітілді. Қату температурасы 0,279 градусқа төмендеді. Глицериннің молекулалық массасын анықта.

Ертіндінің 1000г суында қанша грамм глицерин бар екенін анықтаймыз.

ΔT = К_Т · С_m теңдеуіне жоғарыдағы мәндерді қойып, келесі теңдеу аламыз.

0,279 = 1,86 · 13,8 / М

Осыдан глицериннің молярлық массасы М = 92г/моль, ал молярлық массасы 92 – ге тең.