Химия — СПбГПМУ, Педиатрический факультет
<p class="lead">
Концентрация раствора — это количественная характеристика содержания растворённого вещества в растворе. Существует несколько способов выражения концентрации, каждый из которых удобен для определённых задач в химии и медицине.
</p>
<h2>1. Массовая доля (<var>w</var>)</h2>
<div class="edu-block block-definition">
<div class="edu-block-title">
📖 Определение
</div>
<p>
<strong>Массовая доля</strong> — это отношение массы растворённого вещества к общей массе раствора.
</p>
</div>
<div class="formula" data-number="1">
w = <span class="fraction"><span class="fraction-num">m<sub>вещества</sub></span><span class="fraction-den">m<sub>раствора</sub></span></span>
</div>
<p>
<strong>Единицы измерения:</strong> безразмерная величина (доли от 1) или проценты (%).
</p>
<div class="edu-block block-example">
<div class="edu-block-title">
✅ Пример
</div>
<p>
Если в 100 г раствора содержится 5 г соли, то массовая доля:
<br>
<var>w</var> = 5 / 100 = 0,05 (или 5%).
</p>
</div>
<h2>2. Молярная концентрация (<var>C</var>)</h2>
<div class="edu-block block-definition">
<div class="edu-block-title">
📖 Определение
</div>
<p>
<strong>Молярная концентрация</strong> (молярность) — это количество вещества (в молях), содержащееся в 1 литре раствора.
</p>
</div>
<div class="formula" data-number="2">
C = <span class="fraction"><span class="fraction-num">n<sub>вещества</sub></span><span class="fraction-den">V<sub>раствора</sub></span></span>
</div>
<p>
<strong>Единицы измерения:</strong> моль/л (или М).
</p>
<div class="edu-block block-example">
<div class="edu-block-title">
✅ Пример
</div>
<p>
Если в 1 литре раствора растворено 0,1 моль вещества, то концентрация <var>C</var> = 0,1 моль/л.
</p>
</div>
<h2>3. Моляльная концентрация (<var>m</var>)</h2>
<div class="edu-block block-definition">
<div class="edu-block-title">
📖 Определение
</div>
<p>
<strong>Моляльная концентрация</strong> (моляльность) — это количество вещества (в молях), приходящееся на 1 кг <em>растворителя</em>.
</p>
</div>
<div class="formula" data-number="3">
m = <span class="fraction"><span class="fraction-num">n<sub>вещества</sub></span><span class="fraction-den">m<sub>растворителя</sub></span></span>
</div>
<p>
<strong>Единицы измерения:</strong> моль/кг.
</p>
<div class="edu-block block-important">
<div class="edu-block-title">
⚠️ Важно!
</div>
<p>
В знаменателе стоит масса <strong>растворителя</strong>, а не всего раствора. Это ключевое отличие от молярной концентрации.
</p>
</div>
<div class="edu-block block-example">
<div class="edu-block-title">
✅ Пример
</div>
<p>
Если в 1 кг воды растворили 0,2 моль сахара, то моляльность <var>m</var> = 0,2 моль/кг.
</p>
</div>
<h2>4. Молярная доля (<var>x</var>)</h2>
<div class="edu-block block-definition">
<div class="edu-block-title">
📖 Определение
</div>
<p>
<strong>Молярная доля</strong> — это отношение количества вещества (в молях) данного компонента к общему количеству вещества всех компонентов раствора.
</p>
</div>
<div class="formula" data-number="4">
x = <span class="fraction"><span class="fraction-num">n<sub>вещества</sub></span><span class="fraction-den">n<sub>вещества</sub> + n<sub>растворителя</sub></span></span>
</div>
<p>
<strong>Единицы измерения:</strong> безразмерная величина. Сумма молярных долей всех компонентов равна 1.
</p>
<div class="edu-block block-example">
<div class="edu-block-title">
✅ Пример
</div>
<p>
Если в растворе всего 10 молекул, и 2 из них — соль, то молярная доля соли <var>x</var> = 0,2.
</p>
</div>
<h2>5. Массово-объёмная концентрация</h2>
<p>
Показывает массу вещества в 1 литре раствора. Часто используется в фармации.
</p>
<div class="formula" data-number="5">
ρ<sub>в-ва</sub> = <span class="fraction"><span class="fraction-num">m<sub>вещества</sub></span><span class="fraction-den">V<sub>раствора</sub></span></span>
</div>
<p>
<strong>Единицы измерения:</strong> г/л.
</p>
<div class="edu-block block-example">
<div class="edu-block-title">
✅ Пример
</div>
<p>
Если в 1 литре раствора содержится 50 г сахара, то концентрация = 50 г/л.
</p>
</div>
<h2>6. Титр (<var>T</var>)</h2>
<div class="edu-block block-definition">
<div class="edu-block-title">
📖 Определение
</div>
<p>
<strong>Титр</strong> — это масса вещества (в граммах), содержащаяся в 1 миллилитре (мл) раствора.
</p>
</div>
<div class="formula" data-number="6">
T = <span class="fraction"><span class="fraction-num">m<sub>вещества</sub> (г)</span><span class="fraction-den">V<sub>раствора</sub> (мл)</span></span>
</div>
<p>
<strong>Единицы измерения:</strong> г/мл.
</p>
<div class="edu-block block-example">
<div class="edu-block-title">
✅ Пример
</div>
<p>
Если в 1 мл раствора содержится 0,005 г вещества, то титр <var>T</var> = 0,005 г/мл.
</p>
</div>
<h2>Взаимосвязь между способами выражения концентрации</h2>
<p>
Зная плотность раствора (<var>ρ</var>), можно переходить от одних единиц к другим. Например, связь молярной концентрации (<var>C</var>) и массовой доли (<var>w</var>):
</p>
<div class="formula" data-number="7">
C = <span class="fraction"><span class="fraction-num">1000 · ρ · w</span><span class="fraction-den">M</span></span>
</div>
<p>где:</p>
<ul>
<li><var>ρ</var> — плотность раствора (г/мл),</li>
<li><var>M</var> — молярная масса вещества (г/моль).</li>
</ul>
<h2>Роль растворов в организме</h2>
<p>
Растворы играют ключевую роль в жизнедеятельности. Вода как растворитель участвует в транспортировке веществ, выводе токсинов и терморегуляции. Концентрация ионов (электролитов) определяет осмотическое давление, кислотно-основное равновесие и передачу нервных импульсов.
</p>
Все вопросы раздела: Подготовка к экзамену по химии по билетам прошлого года