Question

Объясните безразмерные и размерные величины, выражающие состав раствора. Плиз, помогите обычно я понимаю темы, а эту не могу понять

Answer 1

Ответ:

Раствор - это однородная система (еще говорят, гомогенная), в состав которой входит растворенное вещество и растворитель.

Для количественной характеристики раствора использую понятие концентрации раствора, которая характеризует количество растворенного вещества в единице массы (или объема) раствора;

или количества вещества, которое приходится на единицу массы (или объема) растворителя.

Количество вещества, количество растворителя, количество раствора - это размерные величины.

Масса вещества, или растворителя, или раствора, измеряется в граммах (килограммах).

Объем вещества, или растворителя, или раствора, измеряется в миллилитрах (литрах).

Химическое количество вещества измеряется в моль.

А вот отношение количества растворенного вещества к количеству раствора или к количеству растворителя, выраженных в одних и тех же единицах измерения, - это уже безразмерная величина.

Например.

Массовая доля (ω) растворенного вещества - это отношение массы растворенного вещества (в граммах)  к массе раствора (в граммах).

Эта величина выражается в долях (безразмерная величина) или в процентах (если доли умножим на 100%).

$\displaystyle \omega=\frac{m_{v}}{m_{r}}$    массовая доля - безразмерная величина (граммы в числителе и граммы в знаменателе сократятся).

$\displaystyle \omega=\frac{m_{v}}{m_{r}} \cdot 100\%$   (массовая доля в процентах).

Допустим, при приготовлении чая растворили 10 г сахара в 200 г воды.

Масса растворенного вещества 10 г,

масса раствора 200 г + 10 г = 210 г.

Найдем массовую долю сахара в растворе:

$\displaystyle \omega=\frac{m_{v} }{m_{r}} =\frac{10\; g}{210\; g} =0,048$

Массовая доля сахара в растворе 0,048 или 0,048 · 100% = 4,8%.

Answer 2

Понимание безразмерных и размерных величин, связанных с составом раствора, может помочь вам лучше осмыслить данную тему. Давайте разберемся с этими понятиями:

1. Размерные величины (физические величины):

   Размерные величины - это такие физические характеристики, которые могут быть измерены и выражены в определенных единицах измерения. Например, масса, объем, концентрация и т. д. В случае состава раствора это могут быть параметры, такие как масса растворенного вещества, объем растворителя и др.

2. Безразмерные величины:

   Безразмерные величины - это отношения или коэффициенты, которые не имеют физических единиц измерения и могут использоваться для описания определенных характеристик системы без зависимости от конкретных единиц измерения. В контексте состава раствора, наиболее часто используемыми безразмерными величинами являются:

   • Мольная доля (мольная дробь): Это безразмерная величина, обозначаемая как X, и представляет собой отношение числа молей растворенного вещества к общему числу молей в растворе. Мольная доля может выражаться в процентах, долях или десятичных долях.

   • Массовая доля (массовая дробь): Также безразмерная величина, обозначаемая как W, и представляет собой отношение массы растворенного вещества к общей массе раствора. Массовая доля также может выражаться в процентах, долях или десятичных долях.

   • Объемная доля (объемная дробь): Это отношение объема растворенного вещества к общему объему раствора. Обозначается как V/V%.

3. Примеры:

   Представьте, что у вас есть 100 граммов воды (растворителя), в которой растворено 10 граммов соли. Вы можете выразить состав этого раствора следующими способами:

   • Мольная доля соли: X = (моль соли) / (моль раствора)
   • Массовая доля соли: W = (масса соли) / (масса раствора)
   • Объемная доля соли: V/V% = (объем соли) / (объем раствора)

Важно понимать, что безразмерные величины используются для описания относительных количеств компонентов в растворе, независимо от конкретных единиц измерения, что облегчает сравнение и анализ различных растворов.