Растворы – гомогенные (однородные) системы переменного состава, содержащие два или несколько компонентов. Компонент, агрегатное состояние которого не изменяется при образовании раствора, принято называть растворителем , а другой компонент – растворенным веществом . При одинаковом агрегатном состоянии компонентов растворителем считают обычно то вещество, которое преобладает в растворе. Растворы бывают твердыми (сплавы металлов), жидкими и газообразными (смеси газов). В медицине наиболее распространены жидкие (чаще водные) растворы.

Концентрация раствора – величина, измеряемая количеством растворенного вещества в определенном объеме или массе раствора или растворителя. Существуют различные способы выражения концентрации растворов:

Процентная концентрация по массе С % (массовая доля) показывает число единиц массы растворенного вещества (г, кг) в 100 единицах массы раствора (г, кг) и рассчитывается по формуле:

С % =m в-ва · 100% / m р-ра (1),

где m р-ра - масса раствора, в котором содержится масса вещества m в-ва. Следовательно, физиологический раствор (0,9% NaCl) содержит 0,9г NaCl в 100г раствора.

Молярная концентрация С М (молярность) показывает число молей растворенного вещества в 1л (1дм 3) раствора. Согласно определению С М = ν/V, где количество вещества ν=m/M, а объем раствора V выражен в литрах. Таким образом получаем формулу:

С М =m / М·V (2),

где m-масса вещества, г; М-молярная масса вещества, г/моль; V – объем раствора, л.

Например, 5М раствор глюкозы содержит 5моль С 6 Н 12 О 6 в 1л раствора.

Нормальная концентрация С N (нормальность, молярная концентрация эквивалента) показывает, сколько эквивалентов вещества находится в 1л (1дм 3) раствора. Эквивалент Э (эквивалентная масса, молярная масса эквивалента) –это реальная или условная частица вещества, которая в данной реакции реагирует с одним атомом или ионом водорода, или одним электроном. Эквивалент зависит от типа реакции, в которой участвует данное вещество. В рамках нашего курса не рассматривается образование кислых, основных солей, а также более сложных продуктов, поэтому эквивалент кислоты находится делением молярной массы кислоты на ее основность (число атомов водорода в формуле), эквивалент основания – делением молярной массы на кислотность (число ОН групп), эквивалент соли равен молярной массе, деленной на произведение степени окисления металла на число его атомов в формуле. Например, Э(Н 2 SO 4)= 98/2=49 (г/моль), Э(Са(ОН) 2)=74/2=37 (г/моль), Э(Al 2 (SO 4) 3)=342/3·2=57 (г/моль). Для реагентов, используемых в окислительно-восстановительных реакциях, эквивалент находят делением молярной массы на число участвующих в превращении электронов.

Нормальную концентрацию рассчитывают по формуле:

С N =m /Э ·V (3),

где m-масса вещества, г; Э-эквивалент, г/моль; V – объем раствора, л. Запись 0,1N HCl (или 0,1н. HCl) означает, что 1л раствора содержит 0,1 эквивалента HCl.

Зная нормальность раствора, можно найти молярность, и наоборот. Так как масса растворенного вещества m=С N · Э · V= С M · M · V, то после сокращения объема получаем:

С N · Э = С M · M (4).

Моляльная концентрация С m (моляльность) показывает число молей растворенного вещества в 1 кг (1000г) растворителя.

С m = ν в-ва / m р-ля = m в-ва / М · m р-ля (5),

где ν в-ва - число моль вещества; m в-ва - масса вещества, г; m р-ля - масса растворителя, кг; М- молярная масса вещества, г/моль.

Например, 0.3С m раствор NaOH содержит 0,3моль вещества на 1000г воды.

Титр Т - это масса вещества (г) в 1мл (1см 3) раствора. Согласно определению Т=m/V (6),

где m –навеска вещества, г; V – объем раствора, мл.

Титр также может быть найден по формуле:

Т=Э · С N /1000 (7),

где Э-эквивалент вещества, г/моль; С N – нормальная концентрация, N; 1000 -коэффициент для пересчета размерности (в 1л 1000мл).

Мольная доля компонента – это отношение числа молей данного вещества к общему числу молей всех веществ в растворе. Если раствор содержит два компонента (1-растворенное вещество, 2- растворитель), то мольные доли находятся следующим образом:

Х 1 =ν 1 /(ν 1 + ν 2);

Х 2 =ν 2 /(ν 1 + ν 2) (8),

где ν 1 – число моль растворенного вещества, ν 2 – число моль растворителя. В сумме Х 1 + Х 2 =1.

Процентная концентрация считается приблизительной, остальные рассмотренные концентрации являются точными и широко применяются в медико-биологических исследованиях, химическом и фармакопейном анализе.

Примеры решения задач

Пример 1 .

10мл сыворотки крови взрослого человека содержат 0.015 г холестерина (C 27 H 47 O). Найдите процентную концентрацию по массе (массовую долю) и молярность, если принять плотность сыворотки ρ ≈1 г/мл.

Решение:

Процентную концентрацию C % можно найти следующим образом:

Где m(раствора) = V(раствора) · ρ =10 мл · 1г/мл = 10г, тогда C % =0.015·100/10=0.15%;

или воспользуемся определением процентной концентрации, которая показывает число грамм вещества в 100г раствора:

если 0.015г (холестерина) - в 10 г (сыворотки)

то X г (холестерина) - в 100 г (сыворотки),

и получаем такой же ответ: X=C % = 0.015 · 100 / 10 = 0.15 г = 0.15%

Молярная концентрация показывает число моль холестерина в 1 л раствора (сыворотки). Найдем сначала молярную(=молекулярную)массу: Mr(холестерина)= 27·Ar(C)+47·Ar(H)+1·Ar(O)=27·12+47·1+1·16=387;

М=387 г/моль, затем вычислим число моль вещества в данной пробе раствора (в 10мл): n = 0.015 / 387 = 0.0000388 (моль), наконец находим число моль вещества в 1л раствора: C M = 0.0000388 моль / 0.01 л = 0.00388 моль/л = 3.88 мМ.

Ответ: 0.15%; 3.88 мМ.

Пример 2 .

Как приготовить 400мл 25% раствора магнезии (MgSO 4) с плотностью ρ =1.2 г/мл из более концентрированного 5 М раствора?

Решение:

Найдем массу раствора, который мы собираемся приготовить:

m=V·ρ=400 ·1.2=480 (г)

В соответствии с определением процентной концентрации этот раствор должен содержать

25г (MgSO 4) в 100г(раствора),

или X г (MgSO 4) в 480г(раствора),

таким образом находим X=25·480 / 100 = 120 (г). Однако по условию задачи у нас нет кристаллического MgSO 4 , который мы могли бы взвесить для приготовления раствора: нужно разбавить более концентрированный раствор, который содержит 5 моль (MgSO 4) в 1л, или это m (MgSO 4)= n· M=5моль · 120 г/моль = 600 г.

Следовательно, найдем объем 5M раствора, который содержит 120 г MgSO 4:

600г(MgSO 4) – в 1000 мл

120г(MgSO 4) – в X мл, тогда X= 200 мл.

Таким образом, мы отбираем 200мл 5M раствора MgSO 4 , помещаем в мерную колбу на 400мл, добавляем необходимое количество дистиллированной воды до метки (фактически раствор должен быть разбавлен в 2 раза).

Существует множество других способов решения этого задания. Например, можно использовать формулы или найти сначала число моль MgSO 4 , необходимое для приготовления раствора: n=120/120=1 моль, ...и т.д.].

Ответ: 200мл 5М р-ра разбавить до 400мл.

Пример 3 .

Раствор MgSO 4 , приготовленный в предыдущем задании, был проверен фармацевтом. Обнаружено, что точная концентрация раствора равна 2.5M. Найдите нормальность, титр, моляльность и мольную долю вещества, если плотность раствора равна 1.2 г / мл.

Каков курс лечения данным препаратом (сколько дней), если пациенту назначили инъекции по 5мл один раз в день и суммарная (кумулятивная) доза должна составить 125 ммоль?

Решение:

Для нахождения нормальной концентрации C N можно воспользоваться формулой C N ·Э = C M ·M, которая позволяет быстро перейти от молярности к нормальности (и наоборот). Для соли эквивалент равен: Э= ,

поэтому C N ·M / 2 = C M ·M, после сокращения получаем C N = 2· C M = 2· 2.5 = 5 (N, н., моль/л)

Титр может быть найден следующим образом:

T=Э · C N / 1000 = 60 ·5 / 1000 = 0.3000 (г/мл)

Моляльная концентрация µ показывает число мольMgSO 4 в 1 кг растворителя, поэтому найдем сначала массу 1л раствора, затем массу MgSO 4 , и наконец массу воды:

m(раствора) = ρ ·V = 1.2 ·1000 = 1200 (г),

m(MgSO 4) = n · M = 2.5 · 120 = 300 (г),

m(H 2 O) = m(раствора) – m (MgSO 4) = 1200-300 = 900 (г)

Если 2.5 моль (MgSO 4) – в 900 г (воды),

то µ моль(MgSO 4) – в 1000 г(воды), получаем µ=2.5·1000/900 = 2.78 (моль/кг)

Для нахождения мольной доли X найдем число моль воды:

n (H 2 O) = m / M = 900 / 18 = 50 (моль),

затем найдем отношение X(MgSO 4) = =0.048

Если раствор магнезии используется в качестве лекарственного препарата, то с разовой дозой 5мл пациент получает следующее число моль MgSO 4:

2.5моль(MgSO 4) – в 1000 мл(раствора)

X моль(MgSO 4) - в 5 мл(раствора), тогда X=0.0125моль=12.5ммоль

ммоль(в день) · число дней = ммоль(суммарная доза)

12.5 · число дней = 125, => число дней = 10

Курс лечения 10 дней.

Ответ: 5н., 0.3000 г/мл, 2.78 моль/кг, 0.048; 10дней.

Задачи для самостоятельного решения

1. Физиологический раствор для внутривенных инфузий, который является 0.9% раствором NaCl в воде, имеет плотность ρ≈ 1г/мл. Сколько граммов NaCl нужно взвесить для приготовления 400мл раствора?

2. Витамин B 6 (пиридоксина гидрохлорид) обычно используется в виде 5% раствора для инъекций. Сколько миллиграммов витамина содержит одна ампула объемом 1cм 3 , если плотность раствора ρ ≈ 1г/мл?

3. Какая масса адреналина попала в организм, если ввели 1мл 0.1% раствора? (Считайте плотность ρ=1г/мл).

4. Найдите молярную концентрацию физиологического раствора, принимая плотность равной 1г/мл.

5. Рассчитайте молярную концентрацию 10% CaCl 2 , если плотность ρ=1.1 г/см 3 .

6. Найдите нормальную концентрацию и титр 0.1M H 2 SO 4 . (При условии полного замещения атомов водорода в предстоящей реакции H 2 SO 4).

7. Один моль фруктозы растворили в 500 г воды. Найдите моляльную концентрацию и мольную долю фруктозы в растворе.

8. 10% CaCl 2 назначен внутривенно по 10мл, 2 раза в день. Сколько моль CaCl 2 получит пациент после 10-дневного курса лечения? (Плотность раствора не учитывать).

9. Рассчитайте молярность 5% раствора глюкозы с плотностью ρ= 1.06 г/мл.

10. Как найти молярную концентрацию и титр 0.1N раствора Ba(OH) 2 ? (При условии полного замещения OH-групп в предстоящей реакции Ba(OH) 2).

11. Как приготовить 200мл 10% раствора NaCl (ρ=1.1 г/мл) из более концентрированного 5M раствора?

12. Один литр молока содержит около 10г кальция в виде Ca 2+ . Какова молярность Ca 2+ в молоке?

13. Найдите число моль и массу вещества в каждом из растворов:

а) 0.1л сыворотки крови с концентрацией холестерола (C 27 H 46 O), равной

5.04·10 -3 M (нормальный средний показатель человеческой крови).

b) 0.5 л моющего средства с концентрацией аммиака (NH 3) 0.5 M.

c) 393.6 мл антифриза с концентрацией этиленгликоля (C 2 H 4 (OH) 2) 9.087 M.

d) 1.0 л чистящего средства с концентрацией изопропанола (C 3 H 7 OH) 9.74 M

e) 325 мл питьевой воды с концентрацией сульфата железа (FeSO 4) 1.8·10 -6 M

(минимальное количество, которое можно различить на вкус).

14. Найдите молярность следующих растворов:

а) 1.82 кг H 2 SO 4 на литр концентрированной серной кислоты

b) 1.9·10 -4 г NaCN на 100 мл крови (минимальная летальная доза цианида).

c) 27 г глюкозы (C 6 H 12 O 6) в 500 мл раствора для внутривенных инъекций.

d) 2.2 кг формальдегида (CH 2 O) в 5.5 л формалина для хранения

анатомических препаратов

e) 0.029 г йода в 0.1 л раствора (растворимость I 2 в воде при 20˚C).

15. Найдите моляльность следующих растворов:

а) 69 г гидрокарбоната натрия (NaHCO 3) в 1 кг воды (насыщенный при 0˚C

раствор).

b) 583 г H 2 SO 4 в 1.5 кг воды (используется в автомобильных аккумуляторах).

c) 120 г NH 4 NO 3 в 250г воды (используется для приготовления охлаждающей

смеси в медицинских «ледяных пакетах»).

d) 0.86 г NaCl в 100г воды (используется при внутривенных инфузиях).

e) 46.85 г кодеина (C 18 H 21 NO 3) в 125.5 г этанола (C 2 H 5 OH).

16. Найдите мольную долю растворенного вещества и растворителя в каждом из растворов упражнения 15.

17. Какая масса концентрированной серной кислоты (95% раствор H 2 SO 4 по массе) требуется для приготовления 500 г 10% раствора?

18. Какая масса 3% раствора KOH содержит 5.1 г щелочи?

19. Какая масса HCl содержится в 45.0 мл 37.21% раствора HCl с плотностью 1.19 г/мл?

20. Какая масса твердого NaOH (97.0% NaOH по массе) требуется для приготовления 1.0 л 10% раствора? Плотность 10% раствора равна 1.109 г/см 3 .

21. Максимально допустимое содержание кадмия (Cd 2+) в питьевой воде составляет 0.01мг/л. Какова соответствующая молярная концентрация кадмия?

22. Концентрация глюкозы (C 6 H 12 O 6) в нормальной спинномозговой жидкости 75 мг/100г. Какова соответствующая моляльная концентрация?

23. Какой объем 0.2 M раствора Li 2 SO 4 содержит 5.7 г сульфата лития?

24. 1.577 M раствор AgNO 3 имеет плотность 1.22 г/см 3 . Найдите моляльность раствора.

25. Какой объем раствора серной кислоты (удельный вес 1.07, содержание H 2 SO 4 10% по массе) содержит 18.5 г чистого вещества при температуре 25˚C? Плотность воды при 25˚C составляет 0.99709 г/мл.

26. 15% раствор K 2 CrO 4 имеет плотность 1.129 г/см 3 . Найдите молярность раствора.

27. Газообразный раствор содержит 25% H 2 , 20% CO и 55% CO 2 по массе. Какова мольная доля каждого компонента?

28. Образец стекла приготовлен сплавлением 20.0 г оксида кремния, SiO 2 и 80.0 г оксида свинца(II), PbO. Найдите мольную долю SiO 2 и PbO в стекле.

29. Найдите мольную долю метанола, CH 3 OH, этанола, C 2 H 5 OH, и воды в растворе, содержащем 50% метанола, 30% этанола, 20% воды по массе.

30. Концентрированная соляная кислота содержит 37.0% HCl по массе и имеет удельный вес 1.19 при 25˚C. Плотность воды 0.997 г/мл. Найдите: (a) молярность раствора, (b) моляльность раствора, и (c) мольную долю HCl и H 2 O.

31. Рассчитайте: (a) процентную концентрацию и (b) моляльность водного раствора сахарозы, C 12 H 22 O 11 , если мольная доля сахарозы 0.0677.

32. Какой объем 10.00 M азотной кислоты, HNO 3 , требуется для приготовления 1л 0.05 M раствора?

33. Какой объем серной кислоты с концентрацией 96.0 % по массе и удельным весом 1.84 при 25˚C требуется для приготовления 8.0 л 1.5 M раствора? Плотность воды при 25˚C составляет 0.997 г/мл.

34. Какой объем 0.2 M азотной кислоты, HNO 3 , можно приготовить из 250 мл 14.5 M раствора?

35. Какой объем 0.75M HBr требуется для приготовления 1.0л 0.33M раствора?

36. Какой объем 3.5% KOH (плотность 1.012 г/мл) может быть приготовлен из 0.15 л 30.0 % раствора (плотность 1.288 г/мл)?

37. Газообразный водород растворяется в палладии, при этом атомы водорода распределяются между атомами металла. Найдите молярность, моляльность, процентную концентрацию (по массе) водородных атомов в растворе (плотность 10.8 г/см 3) при растворении 0.89 г водородных атомов в 215 г металлического палладия.

38. Сколько литров HCl(г) при 25˚C и 1.26 атм. требуется для приготовления 2.5 л 1.5 M раствора HCl ?

39. Найдите процентную концентрацию и моляльность раствора Na 2 SO 4 при растворении 11.5 г кристаллогидрата Na 2 SO 4 ·10H 2 O в 0.1 кг воды. Не забудьте учесть кристаллизационную воду.

40. Рассчитайте объем концентрированной кислоты и воды для приготовления 0.525 л 0.105 M азотной кислоты разбавлением 10.0 M раствора. Изменением объема при растворении пренебречь.

41. 0.75 л раствора H 3 PO 4 приготовили из 35.08г P 4 O 10 . Найти молярность.

42. 0.25 л раствора карбоната натрия приготовили из 2.032 г кристаллогидрата Na 2 CO 3 ·10H 2 O. Найдите молярность этого раствора.

43. 0.05% раствор нитрата серебра (AgNO 3) часто используется при лечении хронического гастрита и язвенной болезни желудка. Как приготовить 1л этого раствора из более концентрированного 0.1M AgNO 3 ?

44. Как приготовить 800мл 0.1% раствора CaCl 2 , используя чистое вещество? Используя более концентрированный 0.3M раствор? Плотность не учитывать.

45. Сколько граммов H 2 SO 4 (M=98 г/моль) нужно для приготовления 250мл 0.3N раствора?(Считать, что атомы водорода серной кислоты будут полностью замещены в предстоящей аналитической реакции.) Чему равна молярная концентрация такого раствора?

46. Сколько граммов CaCl 2 (M=111 г/моль) нужно для приготовления 150мл 0.4M раствора? Чему равна нормальная концентрация этого раствора?

47. Сколько граммов KF (M=58 г/моль) нужно для приготовления 500мл 2.5M раствора? Чему равна нормальная концентрация этого раствора?

48. Найдите молярную и процентную концентрации, если 20г MgSO 4 (M=120 г/моль) использовали для приготовления 200 мл водного раствора с плотностью 1.04 г/мл. Найдите мольную долю воды в таком растворе.

49. Концентрация ионов калия (К +) в сыворотке крови составляет примерно 16мг на 100г. Найдите молярность и процентную концентрацию, если плотность сыворотки 1.025 г/мл.

50. Имеются 3 склянки с серной кислотой (H 2 SO 4): 0.1M, 0.1N, 0.1%. Выбрать наиболее концентрированный раствор.

Тестовые задания

раствор для наружного применения

Владелец/регистратор

ФАРМЦЕНТР ВИЛАР, ЗАО

Международная классификация болезней (МКБ-10)

C84.0 Грибовидный микоз L40 Псориаз L63 Гнездная алопеция L81 Другие нарушения пигментации

Фармакологическая группа

Фотосенсибилизирующий препарат

Фармакологическое действие

Фотосенсибилизирующее средство. Сенсибилизирует кожу к действию света: при облучении УФ-лучами стимулирует образование меланоцитами эндогенного пигмента кожи меланина. Применение совместно с УФ-облучением способствует восстановлению пигментации кожи при витилиго.

В качестве фотосенсибилизирующего средства в сочетании с УФО:

Витилиго;

Гнездная и тотальная алопеция;

Грибовидный микоз;

Псориаз.

Гиперчувствительность;

Острый гастрит;

Язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки;

Панкреатит;

Гепатит;

Цирроз печени;

Сахарный диабет;

Кахексия;

Артериальная гипертензия;

Декомпенсированные эндокринные заболевания;

Тиреотоксикоз;

Туберкулез;

Заболевания крови;

Хроническая серденчая недостаточность;

Злокачественные и доброкачественные опухоли;

Беременность;

Период лактации;

Катаракта;

Множественные пигментные невусы.

C осторожностью - детский возраст (до 5 лет), пожилой возраст (старше 60 лет).

Головная боль, головокружение, сердцебиение, кардиалгия, диспепсия, тошнота, гастралгия. При передозировке солнечного и искусственного УФО - острый дерматит (гиперемия кожи, отек, пузыри).

Особые указания

При депигментации кожи (лейкодермии), связанной с деструкцией меланоцитов, неэффективен.

Необходимо предупреждать больных о возможности развития буллезных дерматитов при сочетании облучения очагов поражения ртутно-кварцевой лампой и воздействия солнечной радиации. Следует строго соблюдать предписанный режим облучения.

В летние месяцы во избежание суммированного действия искусственной и естественной УФ-радиации рекомендуется сочетать лечение с дозированным облучением солнечным светом.

Наилучший эффект отмечается у лиц молодого возраста, при небольшой давности заболевания, у брюнетов и лиц, склонных к загару.

Лечение должно проводиться под тщательным врачебным наблюдением.

При нарушении функций печен

Противопоказано при гепатите и циррозе печени.

Пожилым

C осторожностью - пожилой возраст (старше 60 лет).

Применение при беременности и кормлении грудью

Противопоказано к применению при беременности и в период лактации.

В сочетании с облучением (длинноволновые УФ-лучи 320-390 нм).

Наружно 0.3% раствор наносят на очаги поражения за 1 ч до облучения. При псориазе процедуры проводят 4 раза в неделю (понедельник, вторник, четверг, пятница), при других заболеваниях - 3-4 раза в неделю. УФ-облучение начинают с 1/2 биодозы, постепенно увеличивают до 5-6 биодоз, что соответствует продолжительности облучения от 1-2 до 10-15 мин. Общее количество облучений - 15-20.

Внутрь, после еды, запивая молоком, в дозе 0.8 мг/кг (высшая разовая доза - 80 мг) однократно за 2 ч до УФ-облучения.

Солевой раствор может понадобится для самых разных целей, например, он входит в состав некоторых средств народной медицины. Так как приготовить 1-процентный раствор, если дома нет специальных мензурок для измерения количества продукта? В целом даже и без них можно сделать 1-процентный раствор соли. Как приготовить его, подробно рассказано далее. Прежде чем приступать к приготовлению такого раствора, следует внимательно изучить рецепт и точно определиться с необходимыми ингредиентами. Все дело в том, что определение "соль" может относиться к разным веществам. Иногда это оказывается обычная пищевая соль, иногда каменная или и вовсе хлорид натрия. Как правило, в подробном рецепте всегда удается отыскать пояснение того, какое именно вещество рекомендуется использовать. В народных рецептах нередко указывается также сульфат магния, которые имеет второе название "английская соль".

Если вещество требуется, например, для полоскания горла или снятия боли с зуба, то чаще всего в таком случае рекомендуется применять именно солевой раствор хлорида натрия. Чтобы полученное средство обладало целебными свойствами и не нанесло вред организму человека, следует подбирать для него исключительно качественные ингредиенты. Например, каменная соль содержит много лишних примесей, поэтому вместо нее лучше использовать обычную мелкую (для полоскания можно и йодированную). Что касается воды, то в домашних условиях следует применять фильтрованную или хотя бы кипяченую. В некоторых рецептах рекомендуется использовать дождевую воду или снег. Но, учитывая современное экологическое состояние, делать этого не стоит. Особенно - жителям крупных мегаполисов. Лучше просто тщательно очистить воду из-под крана.

Если специального фильтра дома не оказалось, то можно использовать для очистки воды известный "дедовский" метод. Он подразумевает замораживание воды из-под крана в морозилке. Как известно, в процессе в лед первым делом превращается именно самая чистая жидкость, а все вредные примеси и грязь опускается на дно емкости. Не дожидаясь замораживания всего стакана, следует снимать верхнюю ледяную часть и затем растапливать ее. Такая вода окажется максимально чистой и безопасной для здоровья. Именно ее можно использовать для приготовления солевого раствора.

Теперь стоит определиться с единицами измерения жидкости и твердого вещества. Для соли удобнее всего использовать чайную ложку. Как известно, в ней помещается 7 грамм продукта, если ложечка с горкой, то 10. Последний вариант удобнее применять для высчитывания процентного соотношения. Воду отмерить легко обычным граненым стаканом, если в доме нет специальных мензурок. В нем содержится 250 миллилитров воды. Масса 250 миллилитров чистой пресной воды равна 250 граммам. Удобнее всего использовать полстакана жидкости или 100 граммов. Далее самый сложный этап приготовления солевого раствора. Стоит еще раз внимательно изучить рецепт и определиться с пропорциями. Если в нем рекомендуется взять 1% раствор соли, то в каждых 100 граммах жидкости потребуется растворить 1 грамм твердого вещества. Максимально точные расчеты подскажут, что необходимо будет взять 99 граммов воды и 1 грамм соли, но вряд ли потребуется такая точность.

Вполне возможно допустить некоторую погрешность и, например, в один литр воды добавить одну чайную ложку соли с горкой, чтобы получить 1-процентный солевой раствор. В настоящее время он нередко применяется, например, при лечении простудных заболеваний и особенно боли в горле. В готовый раствор можно добавить также соду или несколько капель йода. Получившаяся смесь для полоскания станет отличным действенным и эффективным средством против боли в горле. Неприятные ощущения уйдут всего после нескольких процедур. Кстати, такой раствор не запрещен для использования самым маленьким членам семьи. Главное, не переусердствовать с дополнительными ингредиентами (особенно с йодом), в противном случае можно повредить слизистую оболочку полости рта и лишь усугубить состояние больного горла.

Также солевой раствор может применяться для облегчения тянущей ноющей зубной боли. Правда, эффективнее использовать более насыщенный, например, 10-процентный. Такая смесь действительно на непродолжительное время способна снять болезненные неприятные ощущения в полости рта. Но она не является лекарственным средством, поэтому откладывать посещение стоматолога после облегчения ни в коем случае нельзя.

Приготовление растворов. Раствором называют однородные смеси двух или более веществ. Концентрацию раствора выражают по-разному:

в весовых процентах, т.е. по количеству граммов вещества, содержащегося в 100 г раствора;

в объемных процентах, т.е. по количеству единиц объема (мл) вещества в 100 мл раствора;

молярностью, т.е. количеством грамм-молей вещества, находящегося в 1 л раствора (молярные растворы);

нормальностью, т.е. количеством грамм-эквивалентов раствореного вещества в 1 л раствора.

Растворы процентной концентрации. Процентные растворы готовят как приблизительные, при этом навеску вещества отвешивают на технохимических весах, а объемы отмеривают измерительными цилиндрами.

Для приготовления процентных растворов пользуются несколькими приемами.

Пример. Необходимо приготовить 1 кг 15%-ного раствора хлористого натрия. Сколько необходимо для этого взять соли? Расчет проводится согласно пропорции:

Следовательно воды для этого необходимо взять 1000-150 = 850 г.

В тех случаях, когда надо приготовить 1 л 15%-ного раствора хлористого натрия, необходимое количество соли рассчитывают другим способом. По справочнику находят плотность этого раствора и, умножив ее на заданный объем, получают массу необходимого количества раствора: 1000-1,184 = 1184 г.

Тогда следует:

Следовательно, необходимое количество хлористого натрия различно для приготовления 1 кг и 1 л раствора. В тех случаях, когда приготовляют растворы из реактивов, содержащих в составе кристаллизационную воду, следует ее учитывать при расчете необходимого количества реактива.

Пример. Необходимо приготовить 1000 мл 5%-ного раствора Na2CO3 плотностью 1,050 из соли, содержащей кристаллизационную воду (Na2CO3-10H2O)

Молекулярная масса (вес) Na2CO3 равна 106 г, молекулярная масса (вес) Na2CO3-10H2O равна 286 г, отсюда рассчитывают необходимое количество Na2CO3-10H2O для приготовления 5%-ного раствора:

Методом разбавления растворы приготовляют следующим образом.

Пример. Необходимо приготовить 1 л 10%-ного раствора HCl из раствора кислоты относительной плотностью 1,185 (37,3%). Относительная плотность 10%-ного раствора 1,047 (по справочной таблице), следовательно, масса (вес) 1 л такого раствора равна 1000X1,047 = 1047 г. В этом количестве раствора должно содержаться чистого хлористого водорода

Чтобы определить, сколько необходимо взять 37,3%-ной кислоты, составляем пропорцию:

При приготовлении растворов путем разбавления или смешивания двух растворов для упрощения расчетов применяют способ диагональной схемы или «правило креста». На пересечении двух линий пишется заданная концентрация, а у обоих концов слева - концентрация исходных растворов, для растворителя она равна нулю.

Определите, что вам известно и что нет. В химии разведение обычно означает получение небольшого количества раствора известной концентрации с последующим его разбавлением нейтральной жидкостью (например водой) и получением, таким образом, менее концентрированного раствора большего объема. Эта операция очень часто применяется в химических лабораториях, поэтому в них реагенты хранятся для удобства в концентрированном виде и разбавляются при необходимости. На практике, как правило, известна начальная концентрация, а также концентрация и объем раствора, который необходимо получить; при этом неизвестен объем концентрированного раствора, который нужно разбавить .

Подставьте известные значения в формулу C 1 V 1 = C 2 V 2 . В этой формуле C 1 - концентрация начального раствора, V 1 - его объем, C 2 - концентрация конечного раствора, и V 2 - его объем. Из полученного уравнения вы без труда определите искомую величину.

• Иногда полезно поставить вопросительный знак перед величиной, которую требуется найти.
• Вернемся к нашему примеру. Подставим в равенство известные нам значения:
  • C 1 V 1 = C 2 V 2
  • (5 M)V 1 = (1 мM)(1 л). Концентрации имеют разные единицы измерения. Остановимся на этом чуть подробнее.

Учитывайте любое различие в единицах измерения. Поскольку разбавление приводит к уменьшению концентрации, и нередко значительному, иногда концентрации измерены в разных единицах. Если упустить это, вы можете ошибиться с результатом на несколько порядков. Перед решением уравнения приведите все значения концентрации и объема к одинаковым единицам измерения .

• В нашем случае используются две единицы концентрации, M и мM. Переведем все в М:
  • 1 мM × 1 M/1.000 мM
  • = 0,001 M .

Решим уравнение. Когда вы привели все величины к одинаковым единицам измерения, можете решать уравнение. Для его решения почти всегда достаточно знания простых алгебраических операций.

• Для нашего примера: (5 M)V 1 = (1 мM)(1 л). Приведя все к одинаковым единицам, решим уравнение относительно V 1 .
  • (5 M)V 1 = (0,001 M)(1 л)
  • V 1 = (0,001 M)(1 л)/(5 M).
  • V 1 = 0,0002 л, или 0.2 мл.

Подумайте о применении полученного результата на практике. Допустим, вы вычислили искомую величину, но все еще затрудняетесь приготовить реальный раствор. Такая ситуация вполне понятна - язык математики и чистой науки иногда далек от реального мира. Если вам уже известны все четыре величины, входящие в уравнение C 1 V 1 = C 2 V 2 , поступите следующим образом:

• Измерьте объем V 1 раствора концентрацией C 1 . Затем долейте разводящую жидкость (воду и тому подобное), чтобы объем раствора стал равен V 2 . Этот новый раствор и будет обладать необходимой концентрацией (C 2).
• В нашем примере мы сначала отмеряем 0,2 мл исходного раствора концентрацией 5 M. Затем разводим его водой до объема 1 л: 1 л - 0,0002 л = 0,9998 л, то есть добавляем к нему 999,8 мл воды. Получившийся раствор будет иметь необходимую нам концентрацию 1 мM.