Концентрация растворов. Способы выражения концентрации растворов. Нормальная концентрация (мольная концентрация эквивалента, или просто «нормальность») В чем измеряется концентрация в физике

Умственную концентрацию можно определить как способность сфокусировать наше внимание на чем-то одном, исключая все остальное. Обычно мы можем сконцентрироваться лишь на тех вещах, которые нас очень интересуют, но нам трудно уделять постоянное внимание тому, что нас не особенно привлекает.

Вопреки общепринятому мнению, интенсивная концентрация на определенной работе не вызывает больше расхода энергии, наоборот, она уменьшается. На практике же, когда человек пытается сэкономить силы, он выполняет свою работу без желания, думая, что меньшее усилие позволяет расходовать меньше энергии. Однако человек не осознает, что отсутствие энтузиазма приводит к сосуществованию двух противоположных позиций: внутреннего нежелания работать и жизненной необходимости делать это.

Нервное напряжение - всегда результат действия противоположных сил, которое приводит к психофизическому раздвоению человека. При отсутствии раздвоения человек лучше контролирует себя и избегает растраты энергии, которая неизбежна при сосредоточении внимания на нескольких объектах одновременно. Мы знаем, что беспокойство значительно истощает защитные механизмы тела, создавая нервное, напряжение и заставляя человека «работать на износ». Все, на что мы направляем наше внимание, начинает нас «беспокоить» в большей или меньшей степени. Если наше внимание сосредоточено на многих вещах одновременно, как в истории с Чарлзом М., приведенной в главе «Реальное существование и жизнь в мире фантазий», то это значительно увеличивает степень беспокойства. Многие из наших восприятий, даже сублиминальных, создают для нас проблему, то есть стимул к решению, умозаключению или определенному психологическому состоянию. Например, увиденное на улице происшествие, которое непосредственно нас не касается, вызывает в нашем мозгу интенсивную работу подсознания в ответ на бессознательное беспокойство.

Представим, что, просматривая газету, мы наталкиваемся на тревожный заголовок и смутно осознаем, что он означает угрозу войны в определенной точке планеты. Может случиться, что наше подсознание, испугавшееся такой перспективы, немедленно начнет строить планы, как обеспечить свою безопасность в таком случае. Для бессознательного воображения это будет оставаться нерешенной проблемой, которая должна будет так или иначе разрешиться и, вероятно, будет беспокоить нас в течение длительного времени, особенно если до нас будут доходить другие подобные новости. Это лишь одно из множества восприятий, возникающих у нас в течение дня. К ним нужно добавить все те, которые хранятся в нашей памяти и которые легко выходят на поверхность сознания, если у нас нет определенной способности к умственной концентрации.

Чем больше вещей человек должен включить в поле своего внимания в данный момент, тем более раздробленным становится его «Я». По этой причине становится невозможным достижение высокого уровня сознания, которое характеризуется наличием неделимого, цельного и зрелого «Я».

Есть множество степеней умственной концентрации, соответствующих интенсивности внимания. Оставляя в стороне такую градацию, мы будем различать два основных типа ментальной концентрации: напряженная концентрация и спокойная концентрация. Каждая из них может быть произвольной и непроизвольной. Концентрация произвольна, когда есть намеренное желание зафиксировать внимание на чем-то одном и исключить все остальное, и непроизвольная, когда разум захвачен каким-либо стимулом. Мы будем рассматривать только произвольную концентрацию.

Произвольная концентрация является напряженной, когда она сопровождается мышечным усилием, направленным на то, чтобы зафиксировать и сделать более ярким ментальный образ, абстрактный или конкретный. Часто, пытаясь сосредоточиться на чем-либо, люди напрягают лицевые мышцы, например хмурят брови, стискивают челюсти, что само по себе вызывает состояние нервного напряжения.

Остановимся на одном исключительно интересном факте, имеющем непосредственное отношение к обсуждаемому здесь предмету. Речь идет о некоторых следствиях состояния напряжения, которых мы еще не касались.

Ранее мы рассматривали напряжение как патологию, то есть как «чрезмерное напряжение», и анализировали тот вред, который оно может принести организму человека. Тем не менее, как уже было сказано в первой главе, состояние напряжения является естественным и необходимым для активной жизни. Напряжение становится вредным только в случае его чрезмерности. Если говорить об интеллекте, то главная проблема людей прямо противоположна явлению нервного напряжения. В этом случае имеет место «патологическая атония». Определим ментальную концентрацию как напряжение воображения, а рассеянность ума - как атонию воображения. Не следует путать «чистое» напряжение воображения с состоянием эмоционального беспокойства, которое вызывает тревожные мысли, приводящие к чрезмерному напряжению. В этом случае происходит невольная концентрация, без участия «Я». Сознательная концентрация - всегда преднамеренное действие «Я».

Интеллектуальная атония, или атония «Я», представляет собой недостаток сознательного мышления и преобладание деятельности подсознания.

Главная цель гипсосознания, как мы уже говорили и о чем свидетельствует само название, - это достижение более высокого уровня сознания. Повысить сознание можно при помощи укрепления и достижения полной зрелости «Я». Концентрация значительно повышает умственный тонус человека и позволяет ему в полной мере использовать свою волю и созидательное мышление.

В своей книге «Ментальный тонус» Жан Клод Филлу пишет следующее: «Воля, смелость, упорство, самоконтроль и умение сохранять спокойствие в трудные моменты означают состояния, при которых совокупность энергии человека имеет особенно высокий тонус. И наоборот, люди пассивные, инертные и легко возбудимые обладают очень низким тонусом, так как они понапрасну расходуют свои силы. Сюда же можно отнести астеников всех типов, людей нетерпеливых, нерешительных и беспомощных, - одним словом, тех, кому словно суждено быть игрушкой внешних сил, вместо того чтобы утвердиться через активное, сознательное приспособление к внешнему миру и оставить в нем свой след»... «Упорный человек, например, имеет высокий жизненный тонус, поскольку он умеет использовать свои силы. У нестабильного и импульсивного человека тонус недостаточен, так как он неправильно использует свои силы и плохо управляет ими».

Мы могли бы сказать, что недостаток умственного тонуса означает «слабость сознания», обусловленную низким уровнем «пробужденности» и, разумеется, неправильным обучением, которое сопутствует низкому уровню сознания.

В отношении взаимосвязи концентрации и затраты энергии обычно утверждают, что поскольку концентрация требует большого усилия, то ее высокий уровень не может способствовать уменьшению расхода энергии. На самом деле спокойная концентрация не требует больших усилий и представляет собой способность спокойно удер-живать ментальный образ. Наоборот, концентрация, которой сопутствует значительное нервное усилие, без сомнения, ведет к большому расходу энергии, особенно когда она непроизвольна и вызвана внезапным и сильным эмоциональным импульсом.

Говоря о концентрации, следует также рассмотреть проблему неспособности человека освободить свой ум от определенных мыслей, эмоций, переживаний или ощущений из далекого или близкого про-шлого. Например, любой комплекс - это неспособность освободиться от эмоционального шока прошлого, которое человек считает частью настоящего.

Можно сказать, что концентрация не вызывает усталости, она представляет собой тот ментальный тонус, который должен бы быть обычным для человека. Блуждание мыслей - это гипотония мыслей, оно не способствует отдыху или снижению расхода энергии, а вызывает энергетический спад. Блуждание воображения не способствует отдыху ума, а, наоборот, увеличивает в уме человека число стимулов, каждый из которых создает еще одну задачу, требующую своего решения.

Единственный истинно эффективный отдых уму дает состояние, которого можно достичь, научившись полностью освобождать свой ум от мыслей, то есть состояние «ментального вакуума», когда поток мыслей временно прекращается. Можно определить это состояние как полную «деконцентрацию». Техника достижения умственной концентрации неизменно зависит от того, достигнута ли особая эмоциональная и волевая позиция, когда человек придает исключительное, эксклюзивное значение деятельности, объекту или идее, на которых он хочет сосредоточиться. Это состояние полного безразличия человека ко всему, что не объектом его интереса. Ключевым фактором техники концентрации является безразличие к другим стимулам и идеям, основанное на волевом усилии. Мы должны также упомянуть еще один очень важный фактор: когда человек правильно сосредоточивается, он живет в настоящем (см. гл. «Существование истинное и мнимое»).

Чтобы правильно оценить механизм концентрации, приведем один пример: человеку гораздо легче сосредоточиться, если он должен это сделать, когда существует сильное внешнее принуждение, заставляющее его выполнить работу или разрешить какую-то проблему в определенный срок. Процесс концентрации будет протекать еще легче, если ему грозит наказание за невыполнение задачи в срок.

Когда человек хочет на чем-то сосредоточиться, он должен придать первостепенную важность тому, на чем он собирается сконцентрировать свое внимание. Он должен думать, что для него очень важно уде-лить исключительное внимание интересующему его предмету и что это является «вопросом жизни или смерти». Следующее, о чем необходимо помнить, - это правильное использование дыхания. Необходимо глубоко вдыхать, чтобы достичь при помощи силы воли концентрации всей своей психофизической структуры. Чтобы сохранить концентрацию, необходимо зафиксировать свое внимание, что может быть достигнуто благодаря более высокой степени пробужденности. Состояние концентрации в действительности представляет собой более вы-сокую степень пробужденности ума. И наоборот, неспособность к концентрации всегда вызвана сном ума, то есть низким уровнем сознания. Чтобы эффективно сконцентрироваться, необходимо избегать скуки и умственной дремоты и воспринимать каждую идею, дело или предмет так, как будто вы сталкиваетесь с ними впервые в жизни.

Может выражаться как в безразмерных единицах (долях, процентах), так и в размерных величинах (массовых долях, молярности, титрах, мольных долях).

Концентрация - это количественный состав растворенного вещества (в конкретных единицах) в единице объема или массы. Обозначили растворенное вещество - Х , а растворитель - S . Чаще всего использую понятие молярности (молярная концентрация) и мольной доли.

1. (или процентная концентрация вещества) - это отношение массы растворенного вещества m к общей массе раствора. Для бинарного раствора, состоящего из растворённого вещества и растворителя:

ω - массовая доля растворенного вещества;

m в-ва - масса растворённого вещества;

m р-ра - масса растворителя.

Массовую долю выражают в долях от единицы или в процентах.

2. Молярная концентрация или молярность - это количество молей растворённого вещества в одном литре раствора V :

,

C - молярная концентрация растворённого вещества, моль/л (возможно также обозначение М , например, 0,2 М HCl );

n

V - объём раствора, л.

Раствор называют молярным или одномолярным , если в 1 литре раствора растворено 1 моль вещества, децимолярным - растворено 0,1 моля вещества, сантимолярным - растворено 0,01 моля вещества, миллимолярным - растворено 0,001 моля вещества.

3. Моляльная концентрация (моляльность) раствора С(x) показывает количество молей n растворенного вещества в 1 кг растворителя m :

,

С (x) - моляльность, моль/кг;

n - количество растворенного вещества, моль;

m р-ля - масса растворителя, кг.

4. - содержание вещества в граммах в 1 мл раствора:

,

T - титр растворённого вещества, г/мл;

m в-ва - масса растворенного вещества, г;

V р-ра - объём раствора, мл.

5. - безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества n к общему количеству веществ в растворе:

,

N - мольная доля растворённого вещества;

n - количество растворённого вещества, моль;

n р-ля - количество вещества растворителя, моль.

Сумма мольных долей должна равняться 1:

N(X) + N(S) = 1 .

где N (X ) Х ;

N (S ) - мольная доля растворенного вещества S.

Иногда при решении задач необходимо переходить от одних единиц выражения к другим:

ω(X ) - массовая доля растворенного вещества, в %;

М(Х) - молярная масса растворенного вещества;

ρ = m /(1000 V ) - плотность раствора.6. - число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора.

Грамм-эквивалент вещества - количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту.

Эквивалент - это условная единица, равноценная одному иону водорода в кислотоно-основных реакциях или одному электрону в окислительно - восстановительных реакциях.

Для записи концентрации таких растворов используют сокращения н или N . Например, раствор, содержащий 0,1 моль-экв/л, называют децинормальным и записывают как 0,1 н .

,

С Н - нормальная концентрация, моль-экв/л;

z - число эквивалентности;

V р-ра - объём раствора, л.

Растворимость вещества S - максимальная масса вещества, которая может раствориться в 100 г растворителя:

Коэффициент растворимости - отношение массы вещества, образующего насыщенный раствор при конкретной температуре, к массе растворителя:

 Концентрация частиц (молекул, атомов и т. п.) однородной системы

где V - объем системы.

 Основное уравнение кинетической теории газов

p= 2 /зn<  п >,

где р - давление газа; < п >- средняя кинетическая энергия* поступательного движения молекулы.

 Средняя кинетическая энергия:

приходящаяся на одну степень свободы молекулы

приходящаяся на все степени свободы молекулы (полная энергия молекулы)

поступательного движения молекулы

,

где k - постоянная Больцмана; Т - термодинамическая темпера­тура; i - число степеней свободы молекулы;

вращательного движения молекулы

 Зависимость давления газа от концентрации молекул и тем­пературы

p =n kT.

Скорость молекул:

средняя квадратичная

, или
;

средняя арифметическая

, или
;

наиболее вероятная

, или
,

где m 1 - масса одной молекулы.

Примеры решения задач

Пример 1. В баллоне вместимостью V=6,9 л находится азот массой m=2,3 г. При нагревании часть молекул диссоциировали на атомы. Коэффициент диссоциации* =0,2. Определить: 1) об­щее число N 1 молекул и концентрацию n 1 молекул азота до нагрева­ния; 2) концентрацию n 2 молекул и n 3 атомов азота после нагрева­ния.

Решение. По определению, концентрация частиц газа есть отношение числа частиц к вместимости сосуда, занимаемого газом:

n=N /V. (1)

1. Число N 1 молекул газа до нагревания найдем из соотношения

. (2)

где v - количество вещества азота; n a - постоянная Авогадро; М - молярная масса азота; M r - относительная молекулярная масса азота; k=10 -3 кг/моль (см. пример 1 на с. 114). Подставив значения величин в (2), получим

* См. примечание к задаче 8.15.

Концентрацию n 1 найдем, подставив значения величин в (1):

2. Концентрацию после нагревания найдем из соотношения

, (3)

где N - число молекул, не распавшихся на атомы.

После подстановки значений величин в (3) получим

Концентрация атомов после нагревания азота

. (4)

Число 2 в формуле (4) выражает тот факт, что каждая молекула после распада дает два атома.

Подставим в (4) значения величин и произведем вычисления:

Пример 2. В колбе вместимостью V=0,5 л находится кислород при нормальных условиях. Определить среднюю энергию
поступательного движения всех молекул, содержащихся в колбе.

Решение. Средняя энергия
поступательного движе­ния всех молекул может быть выражена соотношением

, (1)

где < п >- средняя энергия поступательного движения одной моле­кулы; N - число всех молекул, содержащихся в колбе.

Как известно,

, (2)

где k - постоянная Больцмана; Т - термодинамическая темпера­тура.

Число молекул, содержащихся в колбе, найдем по формуле

N =vN A , (3)

где v - количество вещества кислорода; N A - постоянная Авогадро.

Количество вещества v найдем из таких соображений: известно, что при нормальных условиях молярный объем Vm равен 22,410-3 м3/моль. Так как, по условию задачи, кислород в колбе находится при нормальных условиях, то количество вещества кис­лорода в колбе выражается соотношением

v =V/V m . (4)

Подставив выражение v по (4) в (3), получим

N =VN A /V m . (5)

С учетом (2) и (5) выражение (1) энергии поступательного движе­ния молекул примет вид

Проверим, дает ли правая часть расчетной формулы единицу энергии (джоуль). Для этого вместо символов величин подставим единицы, в которых эти величины выражаются:

Подставив значения величин в (6) и произведя вычисления, най­дем

Пример 3. Найти среднюю кинетическую энергию одной моле­кулы аммиака NH 3 при температуре t=27 °С и среднюю энергию вращательного движения этой молекулы при той же температуре.

Решение. Средняя полная энергия молекулы определяется по формуле

(1)

где i - число степеней свободы молекулы; k - постоянная Больцмана; Т - термодинамическая температура газа: T =t+Т 0 , где Т 0 =273 К.

Число степеней свободы i четырехатомной молекулы, какой явля­ется молекула аммиака, равно 6.

Подставим значения величин в (l):

Средняя энергия вращательного движения молекулы определя­ется по формуле

, (2)

где число 3 означает число степеней свободы поступательного дви­жения.

Подставим в (2) значения величин и вычислим:

Заметим, что энергию вращательного движения молекул ам­миака можно было получить иначе, разделив полную энергию () на две равные части. Дело в том, что у трех (и более) атомных молекул число степеней свободы, приходящихся на поступательное и враща­тельное движение, одинаково (по 3), поэтому энергии поступатель­ного и вращательного движений одинаковы. В данном случае

КОНЦЕНТРАЦИЯ

КОНЦЕНТРАЦИЯ

(от новолат. concentratio - сосредоточение), величина, определяющая содержание компонента в смеси, р-ре, сплаве. Способы выражения К. различны. Долевая К. по массе - процентное отношение массы компонента к общей массе смеси (весовые %). Атомная (мольная) долевая К.- процентное отношение содержащихся в смеси грамм-атомов компонента к общему кол-ву грамм-атомов смеси (атомные, или мольные, %). О б ъ ё м н а я д о л е в а я К.- процентное отношение объёма компонента к общему объёму системы (объёмные %). К. жидких систем часто выражают массой в-ва, растворённого в 100 г или в 1 л растворителя, а также числом молей в-ва в 1000 молей растворителя. В учении о р-рах пользуются понятиями молярности (число молей в-ва в 1 л р-ра) и м о л я л ь н о с т и (число молей в-ва в 1 кг растворителя). К способам выражения К. относится также нормальность (число грамм-эквивалентов в-ва в 1 л р-ра) и титр ( в-ва в 1 мл р-ра). В физике К. наз. кол-во ч-ц в ед. объёма.

К. определяют с помощью разл. хим. методов (напр., титрованием), методами спектрального анализа, лазерной спектроскопии, рентгеновской спектроскопии, поляриметрии и др.

Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия . . 1983 .

КОНЦЕНТРАЦИЯ

(от новолат. concentratio - сосредоточение) - величина, определяющая отношение кол-ва компонента (числа атомов или молекул, массы, числа молей) к объёму всей системы (двух- или многокомпонентного вещества - сплава, раствора, хим. соединения, механич. смеси и т. п.). Т. о., существует три вида К.: К. молекул, массовая К. и молярная К. К. - размерная величина, выражается в см -3 , л -1 , г/см 3 , моль/л и т. д.

К понятию К. ранее относили также массовую, объёмную и молярную доли - отношения соответствующих кол-в компонента к общему кол-ву вещества в тех же единицах измерения. Доля - величина безразмерная, она часто выражается в процентах. В физике иногда употребляют понятия поверхностной и линейной К. атомов (или молекул) - число частиц, приходящееся на единицу площади или длины исследуемого объекта. К понятию К. близко примыкают массовое отношение, объёмное отношение и моляльность - отношения массы, объёма и кол-ва в-ва в молях компонента к кол-ву остальной части системы в соответствующих единицах.

Важность определения К. обусловлена гл. обр. зависимостью от неё большинства физ., хим., биол. и др. характеристик изучаемых объектов, к-рая, в свою очередь, позволяет измерять К. Совокупность методов определения К. составляет предмет хим. анализа. Совр. методы определения К. включают в себя хим., физ.-хим. и физ. методы. Необходимость повышения чувствительности, точности, быстродействия и др. характеристик анализа стимулирует развитие аналитич. приборостроения, эталонов и метрологич. систем. Возможности измерений К. в разл. уникальных и экзотич. объектах позволили обнаружить органич. в межпланетном пространстве, производить исследования состава планет, др. космич. объектов, биол. среды, высокотемпературной плазмы смеси инертных газов и т. д. Задачи совр. микроэлектроники привели к разработке методов измерения поверхностных концентраций до 10 9 ат/см 2 , к лазерному обнаружению единичных атомов и молекул (см. Лазерная спектроскопия).

Ю. Н. Любитов.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. - М.: Советская энциклопедия . Главный редактор А. М. Прохоров . 1988 .

Антонимы :

Смотреть что такое "КОНЦЕНТРАЦИЯ" в других словарях:

- (от лат. konche сосредоточие). Соединение в одном пункте, сосредоточение; сгущение, уплотнение, удаление из смеси или из раствора части растворимых составных частей или примесей. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов … Словарь иностранных слов русского языка

концентрация - и, ж. concentration f. , нем. Konzentration <лат. concentratio. 1. Сосредоточение, сгущение. Вернемся, однако, к затронутому нами выше вопросу о вреде многопредметности и о необходимости концентрации в школьном преподавании. РО 1891 2 484. ♦… … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Вещества отношение числа частиц компонента системы (смеси, раствора, сплава), его количества (молярная концентрация) или массы (массовая концентрация) к объему системы. Единицы измерения соответственно м 3, моль/м³ или кг/м³. На практике… … Большой Энциклопедический словарь

КОНЦЕНТРАЦИЯ, концентрации, жен. (лат. concentratio) (книжн.). 1. Действие по гл. концентрировать и концентрироваться. Концентрация войск у границы. Концентрация производства. Концентрация руды. 2. Степень насыщенности раствора, степень густоты… … Толковый словарь Ушакова

Концентрация: концентрация частиц; концентрация растворов; концентрация внимания. См. также Концентрат … Википедия

Скопление, сосредоточение, кучность, сгущение, плотность, густота; сосредотачивание, сосредоточение, фиксация, акцентирование, заострение; насыщенность, крепкость, централизация, фиксирование, собирание, кумуляция, молярность, крепость,… … Словарь синонимов

- (от новолатинского concentratio), сосредоточение, скапливание, собирание кого либо, чего либо в каком либо месте (например, концентрация войск, концентрация сил) … Современная энциклопедия

Вещества, отношение количества какого либо компонента смеси (молярная концентрация, единица измерения моль/м3) или его массы (массовая концентрация, кг/м3) к объему смеси. На практике часто используют безразмерную величину массовую, молярную или… … Современная энциклопедия

концентрация - В самом начале своей практики Перлз называл свой метод Теорией концентрации, чтобы отделить его от традиционного психоанализа, который работает в технике свободных ассоциаций. Перлз предлагал клиенту быть чрезвычайно внимательным к его… … Большая психологическая энциклопедия

- (ранее молярность), мера концентрированности РАСТВОРА, выраженная в количестве МОЛЕЙ. (Ее следует отличать от показателя моляльности, который представляет собой число молей в литре растворителя). Например, если говорится, что раствор содержит 0,2 … Научно-технический энциклопедический словарь