Вопрос по растворам солей

обсуждение вопросов физической химии и химической физики
physical chemistry and chemical physics: discussions for professionals
Ответить
slon83
Сообщения: 19
Зарегистрирован: Ср апр 01, 2015 11:38 am

Вопрос по растворам солей

Сообщение slon83 » Пт мар 31, 2017 12:12 pm

Здравствуйте!
Вопрос вот в чем. Можно ли рассчитать каким-то образом объем, который занимает соль при растворении в воде? Например, если в 1 л воды добавить 200 г хлористого натрия, какой объем рассола будет? Табличная плотность 2,16 не годится для расчета растворенной соли, а есть ли какая-то другая, условная, что ли. Поняли, что для каждой концентрации эта плотность будет разной... Помогите!!!

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение avor » Пт мар 31, 2017 1:59 pm

Это не возможно предсказать. Плотность твердого вещества может быть использована, но только для оценки.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение Гесс » Пт мар 31, 2017 3:07 pm

для большого количества солей есть подробные таблицы плотности от концентрации.

UPD. Перечитал вопрос еще раз. Ничего не понял. Зачем использовать плотность твердого вещества, если это очень мутная величина. Насыпная плотность однозначно меньше.

smihailov
Сообщения: 658
Зарегистрирован: Пн ноя 10, 2014 5:28 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение smihailov » Пт мар 31, 2017 3:48 pm

avor писал(а):
Пт мар 31, 2017 1:59 pm
Плотность твердого вещества может быть использована, но только для оценки.
А про это и не спрашивалось, в задачке вес был.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение Гесс » Пт мар 31, 2017 4:36 pm

smihailov писал(а):
Пт мар 31, 2017 3:48 pm
avor писал(а):
Пт мар 31, 2017 1:59 pm
Плотность твердого вещества может быть использована, но только для оценки.
А про это и не спрашивалось, в задачке вес был.
В задачке приведена плотность 2.16 которая вроде как плотность кристаллов NaCl.

smihailov
Сообщения: 658
Зарегистрирован: Пн ноя 10, 2014 5:28 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение smihailov » Пт мар 31, 2017 4:48 pm

Гесс писал(а):
Пт мар 31, 2017 4:36 pm

В задачке приведена плотность 2.16 которая вроде как плотность кристаллов NaCl.
Ни-ни. Там масса приведена, кто же твёрдые по плотности пересчитывает?

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение Гесс » Пт мар 31, 2017 4:55 pm

очевидно автор задачи. Поэтому мне и не очень понятно что автор таки хочет.
"Объем соли в рассоле" это нездоровая постановка задачи, к тому же я не вижу как эту величину можно было бы где-либо использовать.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение avor » Пт мар 31, 2017 6:10 pm

Гесс писал(а):
Пт мар 31, 2017 4:55 pm
очевидно автор задачи. Поэтому мне и не очень понятно что автор таки хочет.
"Объем соли в рассоле" это нездоровая постановка задачи, к тому же я не вижу как эту величину можно было бы где-либо использовать.
Как где? Для получения зависимости плотности от концентрации. Только все это ооочень не однозначно. А так плотности растворов очень даже много где нужны для всяких аналитических и других инженерных задач.

Аватара пользователя
Гесс
Сообщения: 13055
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 11:19 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение Гесс » Пт мар 31, 2017 9:29 pm

avor писал(а):
Пт мар 31, 2017 6:10 pm
Гесс писал(а):
Пт мар 31, 2017 4:55 pm
очевидно автор задачи. Поэтому мне и не очень понятно что автор таки хочет.
"Объем соли в рассоле" это нездоровая постановка задачи, к тому же я не вижу как эту величину можно было бы где-либо использовать.
Как где? Для получения зависимости плотности от концентрации. Только все это ооочень не однозначно. А так плотности растворов очень даже много где нужны для всяких аналитических и других инженерных задач.
Извините, возможно я неправ, но я не верю в связь между плотностью кристалла и плотностью раствора этого кристалла.

Аватара пользователя
avor
Сообщения: 12650
Зарегистрирован: Пн янв 24, 2005 1:13 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение avor » Пт мар 31, 2017 9:47 pm

Гесс писал(а):
Пт мар 31, 2017 9:29 pm
Извините, возможно я неправ, но я не верю в связь между плотностью кристалла и плотностью раствора этого кристалла.
так и я не верю:
avor писал(а):Это не возможно предсказать.
Но автору колется(хочется).

Аватара пользователя
Jeffry
Сообщения: 2431
Зарегистрирован: Пн май 12, 2008 5:31 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение Jeffry » Пт мар 31, 2017 10:39 pm

Есть данные по плотностям раствора известной концентрации для хлорида натрия. Для оценки может подойти.
Изображение

Аватара пользователя
antabu
Сообщения: 5929
Зарегистрирован: Пн май 25, 2009 7:00 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение antabu » Сб апр 01, 2017 6:33 am

Более плотная соль при прочих равных даёт более плотный раствор.
Объём раствора как правило меньше суммы объёмов компонентов - уже обсуждалось.
"Я не видел людей страшней, чем толпа цвета хаки"

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение amik » Вс апр 02, 2017 10:08 am

На самом деле ТС задал вопрос, ответ на который имеет и вполне практическое, прикладное значение. Действительно объем раствора в первом приближении складывается из суммы объёмов воды и растворяемого вещества. Отклонение расчётной величины суммарного объема от реальной свидетельствует об неидеальности раствора, которое значительно больше для солей - электролитов, но очень невелико для многих органических веществ - неэлектролитов.
Три примера для 20%-х растворов разноплановых веществ.

- хлорид натрия, расчётная плотность - 1,122, справочная величина - 1,148.
объём 1 кг раствора(800 г воды и 200 г вещества): расчётный - 891мл, фактический - 871мл.
Здесь отклонение значительное, но не так, чтобы сразу застрелиться.

- мочевина, расчётная плотность - 1,0525, справочная величина - 1,053
расчётный объём - 950,1 мл, фактический - 949,7мл.
Очень близко и практически совпадает.

- сахароза, расчётная плотность - 1,0815, справочная величина - 1,081
расчётный объём - 924,6 мл, фактический - 925,1 мл
Также практически совпадает.

Правило суммирования объёмов широко применяется в фармацевтике, где даже существует термин КУО - коэффициент увеличения объёма, показывающий, насколько увеличивается объём раствора при добавлении 1 грамма вещества.
У вас нет необходимых прав для просмотра вложений в этом сообщении.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

stearan
Сообщения: 979
Зарегистрирован: Пт мар 02, 2007 4:21 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение stearan » Вс апр 02, 2017 11:54 am

amik писал(а):
Вс апр 02, 2017 10:08 am
На самом деле ТС задал вопрос, ответ на который имеет и вполне практическое, прикладное значение. Действительно объем раствора в первом приближении складывается из суммы объёмов воды и растворяемого вещества. Отклонение расчётной величины суммарного объема от реальной свидетельствует об неидеальности раствора, которое значительно больше для солей - электролитов, но очень невелико для многих органических веществ - неэлектролитов.
именно так, и даже дважды :)
1) многими процессами управляют по плотности: стоит в циркуляционном трубопроводе резонансная трубка-датчик плотности и рядом термопара, а DCS вычисляет концентрацию раствора.
2) не равнодушна к вопросу и теория. "отклонение расчетной величины суммарного объема от реальной" и есть знаменитый excess molar volume, вычислением которого занимается одна из веток равновесной термодинамики.

slon83
Сообщения: 19
Зарегистрирован: Ср апр 01, 2015 11:38 am

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение slon83 » Пн апр 03, 2017 12:37 pm

amik, спасибо, попробую зацепиться за КУО! Все-таки дали надежду хотя бы на приближенные расчеты))))

eugenka
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Пт май 26, 2017 10:15 am

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение eugenka » Пн июн 05, 2017 3:14 pm

Четкая задача. В 1 л. воды добавили 200 г. хлористого натрия, требуется расчет полученного объема рассола. Вот и все что надо. А здесь о чем пишут? Такое ощущение, что я на форуме юристов, да простят они меня...

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23104
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение amik » Пн июн 05, 2017 3:22 pm

В спорах рождается истина или гипертония или переломы конечностей, тем более, что ответ в результате был получен. У вас свой подход к решению простейшей на вид задачи? Предложите, пожалуйста :?
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

eugenka
Сообщения: 2
Зарегистрирован: Пт май 26, 2017 10:15 am

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение eugenka » Пн июн 05, 2017 3:23 pm

PS. amik рад за тебя. Надеюсь это не последний твой достойный ответ который действительно поможет нуждающимся. Спасибо.

Аватара пользователя
Jeffry
Сообщения: 2431
Зарегистрирован: Пн май 12, 2008 5:31 pm

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение Jeffry » Пн июн 05, 2017 4:38 pm

требуется расчет
Кому требуется, тому и решать. Помощь с данными оказана. Приведенных данных достаточно.
Есть такая поговорка - "хлеб за пузом не ходит".

kbob
Сообщения: 1707
Зарегистрирован: Сб окт 17, 2009 9:48 am

Re: Вопрос по растворам солей

Сообщение kbob » Пт июн 09, 2017 7:01 pm

slon83 писал(а):
Пт мар 31, 2017 12:12 pm
Здравствуйте!
Вопрос вот в чем. Можно ли рассчитать каким-то образом объем, который занимает соль при растворении в воде? Например, если в 1 л воды добавить 200 г хлористого натрия, какой объем рассола будет? Табличная плотность 2,16 не годится для расчета растворенной соли, а есть ли какая-то другая, условная, что ли. Поняли, что для каждой концентрации эта плотность будет разной... Помогите!!!
На первый взгляд кажется, что при смешении объемы веществ и их массы должны складываться, однако при растворении соли в воде это не так (массы конечно складываются всегда). Во-первых соль диссоциирует на ионы вокруг которых образуется координационное окружение из молекул воды. Кристаллическая структура соли нарушается полностью, структура жидкой воды частично.

Объем одного моля NaCl не трудно вычислить 55.44/2.16=27.06 см3

Объем который занимает один моль NaCl в растворе при бесконечном разбавлении называется кажущимся молярным объемом (Apparent
Molar Volume), он зависит от температуры. По данным http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/j100697a022 он равен ~13см3 при 0С и ~18см3 при 50С.

При увеличении концентрации NaCl в растворе парциальный мольный объем так же меняется в соответствии с теорий Дебая-Хюкеля https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0 ... 0%BB%D1%8F.

В силу того, что молярный объем чистой поваренной соли больше, чем парциальный молярный объем в растворе, повышение давления должно увеличивать растворимость, что и наблюдается в эксперименте http://www.sciencedirect.com/science/ar ... 120700129X, однако что интересно, при низкой температуре когда в равновесии с раствором находится гидрат NaCl*2H2O растворимость перестает зависить от давления.

Удачи в изучении физхимии.
If you are not part of the solution, you are part of the precipitate.

Ответить

Вернуться в «физическая химия / physical chemistry»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 13 гостей