Как рассчитать раствор на фундамент: Калькулятор ленточного фундамента

Содержание

Как посчитать кубы бетона на фундамент

Онлайн калькулятор расчета размеров, арматуры и количества бетона монолитного ленточного фундамента.

Информация по назначению калькулятора.

Онлайн калькулятор монолитного ленточного фундамента предназначен для расчетов размеров, опалубки, количества и диаметра арматуры и объема бетона, необходимого для обустройства данного типа фундамента. Для определения подходящего типа фундамента, обязательно обратитесь к специалистам.

Все расчеты выполняются в соответствии со СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции», СНиП 3.03.01-87 и ГОСТ Р 52086-2003

Ленточный фундамент представляет собой монолитную замкнутую железобетонную полосу, проходящую под каждой несущей стеной строения, распределяя тем самым нагрузку по всей длине ленты. Предотвращает проседание и изменение формы постройки вследствие действия сил выпучивания почвы. Основные нагрузки сконцентрированы на углах. Является самым популярным видом среди других фундаментов при строительстве частных домов, так как имеет лучшее соотношение стоимости и необходимых характеристик.

Существует несколько видов ленточных фундаментов, такие как монолитный и сборный, мелкозагубленный и глубокозагубленный. Выбор зависит от характеристик почвы, предполагаемой нагрузки и других параметров, которые необходимо рассматривать в каждом случае индивидуально. Подходит практически для всех типов построек и может применяться при устройстве цокольных этажей и подвалов.

Проектирование фундамента необходимо осуществлять особенно тщательно, так как в случает его деформации, это отразится на всей постройке, а исправление ошибок является очень сложной и дорогостоящей процедурой.

При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Вы так же можете задать свой вопрос, воспользовавшись формой справа.

Общие сведения по результатам расчетов.

  • Общая длина ленты — Периметр фундамента.
  • Площадь подошвы ленты -Площадь опоры фундамента на почву. Соответствует размерам необходимой гидроизоляции.
  • Площадь внешней боковой поверхности — Соответствует площади необходимого утеплителя для внешней стороны фундамента.
  • Объем бетона — Объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом.
  • Вес бетона — Указан примерный вес бетона по средней плотности.
  • Нагрузка на почву от фундамента — Распределенная нагрузка на всю площадь опоры.
  • Минимальный диаметр продольных стержней арматуры — Минимальный диаметр по СП 52-101-2003, с учетом относительного содержания арматуры от площади сечения ленты.
  • Минимальное кол-во рядов арматуры в верхнем и нижнем поясах — Минимальное количество рядов продольных стержней в каждом поясе, для предотвращения деформации ленты под действием сил сжатия и растяжения.
  • Минимальный диаметр поперечных стержней арматуры (хомутов) — Минимальный диаметр поперечных и вертикальных стержней арматуры (хомутов) по СП 52-101-2003.
  • Шаг поперечных стержней арматуры (хомутов) — Шаг хомутов, необходимых для предотвращения сдвигов арматурного каркаса при заливке бетона.
  • Величина нахлеста арматуры — При креплении отрезков стержней внахлест.
  • Общая длина арматуры — Длина всей арматуры для вязки каркаса с учетом нахлеста.
  • Общий вес арматуры — Вес арматурного каркаса.
  • Толщина доски опалубки — Расчетная толщина досок опалубки в соответствии с ГОСТ Р 52086-2003, для заданных параметров фундамента и при заданном шаге опор.
  • Кол-во досок для опалубки — Количество материала для опалубки заданного размера.

Как рассчитать сколько нужно кубов бетона на ленточный фундамент?

Фундамент является очень важным и дорогостоящим элементом здания. От того насколько правильно он построен (залит) зависит долговечность и прочность дома или хозяйственной постройки. а учитывая что в зависимости от конкретных условий стоимость ленточного фундамента может составить от 30 до 70 процентов стоимости строительства, очень важно правильно рассчитать сколько бетона понадобится для его возведения.

При этом на конструкцию ленточного фундамента влияют следующие факторы:

  • Рельеф земельного участка под постройку сооружения;
  • Тип почвы;
  • Глубина промерзания почвы. Влияет на величину пучения фундамента;
  • Высота стояния грунтовых вод. Также влияет на величину пучения фундамента (линейного перемещения в зимнее время).

Для расчетов используются обычные математические и геометрические формулы, которые изучаются в рамках учебной программы средней школы.

Как рассчитать сколько нужно бетона на ленточный фундамент.

Ленточный фундамент широко используется частными застройщиками при возведении малоэтажных жилых зданий, бань, гаражей, сараев, времянок и других подобных построек. Популярность ленточного фундамента заключается в простоте конструкции и возможности самостоятельного расчета и строительства.

Как посчитать куб бетона для фундамента калькулятор.

Для расчёта количества бетона необходимого для заливки фундамента вам понадобится вычислить объем фундамента в кубических метрах. В связи с этим возможны два варианта. Первый вариант – длина, ширина и высота конструкции одинаковы по всему периметру «ленты». Второй вариант – высота и ширина фундамента переменные.

Рассчитать сколько кубов бетона нужно на фундамент по первому варианту можно следующим образом.

К примеру, сделав замеры длины «ленты» фундамента (периметр), ширины и высоты вы получили следующие исходные данные:

  • Периметр фундамента (L): 40 метров. Важно! Периметр замеряется не по внешней или внутренней границе, а строго по центру траншеи под фундамент;
  • Высота(H) 1,5 метра;
  • Ширина(S) 0,7 метра.

Подставляем исходные данные в формулу объема параллелепипеда V=LхHхS: V=40×1,5×0,7=42 м3. Для заливки ленточного фундамента понадобится 42 кубических метра бетона.

Пример расчета бетона на ленточный фундамент.

Как посчитать кубы бетона на фундамент для дома.

Допустим ваш фундамент общей длиной 40 метров, состоит из двух частей, которые разнятся по ширине: 10 метров ленты шириной 0,7 метра и 30 метров ленты шириной 0,5 метра. В этом случае используем всю ту же формулу объема параллелепипеда, только производим два расчета: для «куска» 10 метров (V1) и «куска» 30 метров(v2). После чего суммируем получившиеся объемы и получаем объем бетона для заливки (V)

  • V1=10×1,5×0,7=10,5 м3;
  • V2=30×1,5×0,5=22,5 м3;
  • V=10.5+22.5=33 кубических метра бетона.

 

Сколько потребуется цемента?

Для замеса бетона под заливку ленточного фундамента, необходимо знать, сколько потребуется компонентов: цемента, песка, щебня и воды. В общем случае для возведения ленточных фундаментов используют бетон марки М200. Согласно ГОСТ в бетон М200 замешивается в следующих пропорциях компонентов:

  • Цемент – 1 часть:
  • Песок – 2,8 части;
  • Щебень –4,4 части;
  • Вода – 20% от общего объема.

Принимая что: 1 м3 бетона весит около 1 500 кг, 1 м3 портландцемента весит примерно 1 300 кг, 1 м3 щебня 1 450 кг, 1 м3 песка весит 1 700 кг, для приготовления 1 кубического метра бетона марки М200 потребуется: 255 кг цемента, 1 127 кг щебня, 714 кг песка и примерно 190 литров воды.

Расчет сколько бетона нужно на фундамент.

Соответственно для фундамента по первому варианту понадобится 42 м3×225 кг= 9 450 тонны цемента, а для фундамента по второму варианту 33м3×225=7 425 тонны цемента. Здесь стоит заметить, что пример, как рассчитать сколько нужно бетона в части расчета компонентов примерный и требует уточнения в каждом конкретном случае в зависимости от истинной массы завезенных вами строительных материалов.

Как рассчитать кубическую площадь фундамента — примеры.

На сегодняшний день в зависимости от грунта, на котором планируется возведение здания, используют три основных вида первоэлемента.

Как посчитать кубы бетона на фундамент.

Каждый из вышеописанных видов фундамента имеет свои преимущества и недостатки. Обусловлено это тем, что каждый тип основания по-разному ведёт себя на различных грунтах в зависимости от этажности возводимого здания.

Монолитный.

Представляет собой решетчатую монолитную плиту из железобетона. Изготавливается методом заливки всей площади будущего здания бетоном. Такой тип основания имеет большую популярность при строительстве зданий на плывучих или рыхлых почвах.

 

Как посчитать фундамент.

  • Простота изготовления.
  • Возможность возводить постройки на грунтах, имеющих плавучесть или большую просадку.
  • В связи с, необходимостью большого количества бетона и арматуры такой вид фундамента является дорогостоящим.
  • Сильно трудоёмкий процесс изготовления.

Изготавливается из железобетона и закладывается только под несущие стены здания и меж комнатных перегородок. Такой вид первоэлемента предпочтительно используется для зданий с тяжёлыми стенами или перекрытием. Также для зданий, в которых требуется произвести оборудование подвального помещения.

Посчитать сколько кубов бетона нужно на фундамент.

  • Высокая прочность.
  • Длительный срок службы.
  • Возможность использования для домов разной формы.
  • За счёт необходимости проводить земляные работы сильно затягивается процесс строительства.
  • Высокие экономически затраты на материалы.
  • Трудоёмкий процесс.

Столбчатый.

Является одним из распространённых видом основания, так как имеет низкую стоимость изготовления. Как правило, применяется на плывучих грунтах для зданий с лёгкими стенами. Изготавливается методом установки железобетонных столбов, а место между ними засыпается землёй.

Как посчитать кубы бетона на фундамент для частного дома.

  • Не требует трудоемких затрат для сооружения.
  • Низкая стоимость изготовления.
  • Сложность монтажа.
  • Нельзя применять для зданий с тяжёлыми стенами.
  • Низкая устойчивость на плавучих грунтах.

Главным аспектом выбора фундамента является тип грунта, на котором планируется строительство здания. Также выбор первоэлемента зависит от типа здания его этажности, тяжести стен и перекрытия.

Влияние грунта на глубину заложения фундамента.

Незнание особенностей почвы, на котором планируется возведение, какого-либо здания может привести к тому, что оно начнёт проседать и разрушатся.

Как правило, верхний слой земли имеет значительное количество органичных остатков, что влияет на его неравномерное проседание и усадку. Следовательно, такой слой грунта не может быть использован в виде подушки под основание.

Крупные, средне песчаные почвы и гравийные лучше всего подходят для закладки фундамента. Минимальна, глубина для закладки может быть 0.5 метра. В случае если грунт состоит из мелкого песка или супеси стоит учитывать уровень грунтовых вод. Так как песок, набравшись водой, теряет свои несущие свойства. Также при промерзании такого грунта он может вспучиваться и неравномерно проседать.

Что касается глинистых и супесчаных грунтов, то они имеют хорошие несущие свойства, но при намокании начинают проседать под собственным весом.

Для того чтоб определить на какую глубину необходимо закладывать фундамент нужно руководствоваться следующими особенностями.

  • Этажность здания, тип его конструкции, тяжесть стен и перекрытия.
  • Величина нагрузок на будущие основание.
  • Глубина заложения первоэлемента у соседних зданий (если они присутствуют).
  • Геологические и гидрогеологические свойства грунта, на котором планируется строительство.
  • Подошва земли под фундамент не должна быть пучинистой.
  • Максимальная глубина промерзания грунта в местах, где планируется строительство.

Имея все сведения вышеописанных особенностей можно определить наиболее подходящую глубину для закладки фундамента.

Формула расчёта кубической площади фундамента.

Как посчитать куб бетона для фундамента.

Для подсчёта кубической площади первоэлемента используют формулу вычисления объёма. Для которой использую следующие данные:

Эти данные перемножают между собой и получают кубическую площадь основания. Пример ШхВхД = кубическая площадь. Также стоит помнить, что бетон имеет свойство усадки при высыхании, происходит это вследствие испарения из него воды, так что при расчёте кубической площади стоит учитывать этот фактор. На сколько процентов бетон даёт усадку зависит от марки бетона и узнать эти данные можно из его спецификации.

Как рассчитать.

Для каждого вида первоэлемента присутствует свой способ вычисления необходимого объёма бетона. Также для подсчёта необходимо знать тип грунта и его несущие свойства. Расчёт объёма первоосновы для каждого из видов производится следу

Как сделать расчет цемента для фундамента

Правильно выполненные проектно-сметные работы являются основой любого строительства. Данный фактор дает возможность избежать перерасхода материала, а, значит, и лишних затрат. Также устраняются вынужденные простои рабочего процесса в результате недостаточного количества необходимых компонентов. В полной мере это касается фундаментных работ, поскольку выполнение этапа заливки желательно сделать в один заход.

Расход цемента на фундамент: технология расчета

Довольно часто в силу определенных причин частные застройщики предпочитают готовить бетон самостоятельно. Конечно же, нужно заранее просчитать требуемый объем смеси, что делается с помощью довольно простого арифметического действия. Но по причине различия типов фундаментной конструкции, формулы подсчета также отличаются. Если имеется практика приготовления цементно-песчаной смеси, например, для кирпичной кладки, то процесс пойдет веселее.

Особо ленивые могут выполнить расчет количества цемента, требуемого для сооружения фундамента, с помощью калькулятора, который доступен в сети на специализированных сайтах. Определить количество материала таким способом можно только приблизительно, что для небольшой стройки не совсем приемлемо.

Формулы вычислений объема для определенных типов фундаментных конструкций:

  • Плитная – достаточно перемножить показатели площади и высоты планируемой плиты V = S x H.
  • Ленточная – произведение суммарной длины конструкции и площади поперечного сечения V = S x L.
  • Свайная – определить сечение одной опоры и умножить результат на количество свай V = S x H х N, если столбы имеют цилиндрическую форму, то сечение вычисляется по формуле 3.14 х R².

Теперь можно непосредственно приступить к расчету объемов цементной смеси. Следует учитывать, что рекомендуемый портландцемент – это марки М400 и М500. В зависимости от проектной маркировки готового бетона для его приготовления используются определенные массы компонентов.

Ниже представлена таблица соотношения В/Ц (вода/цемент) для того, чтобы в итоге получить определенную марку бетонного раствора.

Если гидрораствор будет планироваться без использования щебня, то коэффициент В\Ц следует уменьшить на 0,1. Но это еще не все данные, например, количество воды зависит от объема песка и размера фракции щебня. Базовые пропорции 1:3:5 или 1:4:4 (портландцемент : песок : щебень) не учитывают эти факторы, поэтому расчёт цемента для фундамента не будет достоверным. Необходимые соотношения представлены в таблице:

Пример вычислений

Допустим, в нашем распоряжении имеется следующий материал:

  1. Щебень фракции 25 мм (ρ = 2700 кг/м³).
  2. Песок мелкозернистый (ρ = 2500 кг/м³).
  3. Портландцемент М400 (ρ = 3000 кг/м³).

Технология дальнейших действий такова:

  • По таблице 1 значений вода-цемент (В/Ц) узнаем, что для марки раствора М300 (а нам нужна такая смесь) коэффициент равен 0,53.
  • По таблице 2 расхода воды определяем, что для 1 м³ раствора понадобится 195 л воды (0,195 м³), отсюда вычисляем нужную массу портландцемента: 195/0,53 = 368 кг.
  • Теперь считаем объем наполнителей (песок и щебень) на 1 м³ смеси: 1-((368/3000)+0,195) = 0,682 м³ (682 л).
  • Далее по таблице 2 определим процентное содержание песка – 46% (0,46), из чего следует, что его объем: 682×0,46 = 313,7 л (0,314 м³).
  • Чтобы узнать количество щебня, нужно вычесть из общего объема наполнителей количество песка: 682-313,7 = 368,3 л (0,368 м³).
  • Учитывая плотность и объемы наполнителей, можно посчитать их вес: песок – 0,314×2500 = 785 кг; щебень – 0,368×2700 = 993,6 кг.

В итоге для приготовления 1 куба бетонного раствора марки 300 из портландцемента М400 необходимо:

  • 195 л воды;
  • 368 кг портландцемента;
  • 785 кг песка;
  • 993,6 кг щебня.

Для полного подсчета следует умножить полученные цифры на количество необходимых для работы кубов раствора. Как можно увидеть, процедура подсчета компонентов не сложнее подключения проходного выключателя, так что времени займет немного.

Как облегчить калькуляцию расходов на фундамент

Современные технологии не обходят стороной и строительное направление, благодаря чему у застройщиков в распоряжении не только эффективный инструмент, но и всевозможные программные разработки для проектирования. С помощью последних можно сделать как проект, так и подсчет нужного количества материалов.

Проверенным помощником в процессе подготовки зарекомендовал себя онлайн-калькулятор расчёта цемента и наполнителей для изготовления фундамента любого типа. Процедура довольно проста и доступна любому начинающему строителю, достаточно внести в определенные графы известные показатели:

  • марка портландцемента;
  • параметры основания;
  • количество армирующих поясов;
  • требуемая марка бетона.

Результаты оглашаются практически мгновенно и отображаются в виде кубометров материала, погонных метров арматуры, а также необходимого количества леса для опалубки. Важно учитывать, что с повышением марки бетона растут и объемы используемых компонентов.


Сколько нужно песка и цемента и щебня на фундамент расчет

Калькулятор расчета ленточного фундамента

С помощью данного онлайн калькулятора вы можете рассчитать количество бетона, арматуры, досок опалубки необходимых для обустройства ленточного железобетонного фундамента. Также, калькулятор произведет комплексный расчёт стоимости материалов. Перед выбором типа фундамента, обязательно проконсультируйтесь со специалистами, подходит ли данный тип для ваших условий. Инструкция по работе с калькулятором.

При работе особое внимание обращайте на единицы измерения вносимых данных!

Результаты расчета

Распечатать Послать на email

Если калькулятор оказался для Вас полезным, пожалуйста нажмите на одну или несколько социальных кнопочек. Это очень поможет дальнейшему развитию нашего сайта. Огромное спасибо.

Инструкция по работе с калькулятором

Данный онлайн-калькулятор поможет вам рассчитать:

  • площадь основания фундамента (например, для определения количества гидроизоляции, чтобы накрыть готовый фундамент)
  • объем бетона, необходимого для заливки всего фундамента с заданными параметрами. Так как объем заказанного бетона может незначительно отличаться от фактического, а так же вследствие уплотнения при заливке, заказывать необходимо с 10% запасом
  • количество арматуры, автоматический расчет ее веса, исходя из ее длины и диаметра
  • площадь опалубки и количество пиломатериала в кубометрах и в досках
  • необходимое количество материалов для приготовления бетона – цемент, песок, щебень
  • а также ориентировочную стоимость всех стройматериалов

Шаг 1: Первое – выберите тип фундамента исходя их вашего проекта. Затем задайте длину, ширину, толщину, а также высоту фундаментной ленты. Правильно сориентироваться вам помогут приложенные рисунки-схемы.

Шаг 2: Далее, заполните поля для расчета арматуры и опалубки. При расчете арматуры необходимо указать параметры будущего арматурного каркаса. Для опалубки укажите размеры заготовленных досок.

Шаг 3: При расчете бетона имейте ввиду, что количество цемента, требуемое для изготовления одного кубического метра бетона различное в каждом конкретном случае. Это зависит от марки цемента, желаемой марки получаемого бетона, размеров и пропорций наполнителей. Значения по умолчанию для пропорций и количества цемента, песка и щебня даны справочно, так, как обычно рекомендуют производители цемента. Вы можете изменить эти значения в соответствии с вашими требованиями.

Шаг 4: При расчете стоимости стройматериалов обратите внимание, что стоимость песка и щебня в калькуляторе указывается за 1 тонну. В прайсах же поставщиков цена чаще всего объявляется за кубический метр. Так что пересчитывать цену за тонну песка и щебня вам придется самостоятельно или уточнять у продавцов. В любом случае, расчет все же поможет вам узнать ориентировочные расходы на строительные материалы для заливки фундамента.

При планировании, не забудьте еще про проволоку для вязки арматуры, гвозди или саморезы для опалубки, доставку строительных материалов, расходы на земляные и строительные работы.

Ленточный фундамент своими руками

Фундаментом называется подземная часть здания или сооружения, принимающая нагрузки и передающая их на грунт. Самым популярным видом фундамента при строительстве домов считается ленточный фундамент. Такое распространенное применение ленточного фундамента объясняется его универсальностью и доступной стоимостью. Перед тем как приступить к строительству, нужно сделать выбор между мелкозаглубленным и заглубленным ленточным фундаментом.

Мелкозаглубленный ленточный фундамент

Мелкозаглубленный фундамент экономит, как бюджет, так и время. И трудозатраты будут значительно меньше, так как для его сооружения не потребуется глубокий котлован. Используется такой фундамент для облегченных конструкций небольшой площади:

  • домов из дерева
  • газобетонных сооружений или зданий, построенных из газобетонных и пенобетонных блоков, высота которых не превышает 2 этажа
  • монолитных зданий с несъёмной опалубкой
  • небольших сооружений, построенных из камня

Глубина мелкозаглубленного фундамента достигает полметра.

Заглубленный ленточный фундамент

Такой фундамент применяется для постройки сооружений с тяжёлыми стенами, бетонными перекрытиями, подвалом или подземным гаражом. Длину заглубления фундамента нужно рассчитать заранее. Сначала необходимо определить уровень промерзания грунта, затем вычесть 30 см и уже на этой глубине закладывать фундамент.

Подготовка к работе

Чтобы самостоятельно возвести ленточный фундамент, вначале обязательно нужно провести точное планирование. Необходимость тщательных расчетов объясняется тем, что фундамент является одним из важнейших конструктивных элементом любого здания или дома. Допущенные в начале строительства ошибки могут спровоцировать негативные последствия в ходе эксплуатации дома.

Разметка

Разметку проводят, нанося на земле как внешние, так и внутренние границы будущего фундамента. Для этого лучше всего использовать колышки или прутья арматуры и веревки.Но эффективней будет воспользоваться специальными приборами, такими как лазерные нивелиры. Помните, что большие погрешности в разметке заметно отразятся на внешнем виде готовой постройки.

Для достижения идеальных результатов нужно:

  • определить ось возводимого сооружения
  • при помощи отвеса наметить угол, от него под углом 90 градусов натянуть веревку к ещё двум углам сооружения
  • с помощью угольника определить ещё один угол
  • проверить углы, ориентируясь на диагонали. Если проверка дала положительные результаты – натянуть между ними веревку
  • взяться за внутреннюю разметку, отступая от внешней разметки на расстояние толщины будущего фундамента

Когда закончите с разметкой, изучите перепады поверхности на месте постройки и выберите самую низкую точку для отсчёта глубины траншеи и исключения разницы в высоте фундамента. Если здание планируется небольшим, то глубина котлована может составлять 40 см.

Устройство подушки и гидроизоляция ленточного фундамента

На готовую траншею следует уложить песчаную подушку с добавлением гравия. Рекомендованная высота каждого слоя составляет 120-150 мм. После этого каждый слой необходимо пролить водой и утрамбовать для увеличения плотности. Чтобы изолировать готовую подушку, нужно на неё выложить прочную гидроизоляционную пленку.

Установка опалубки ленточного фундамента

Опалубка обычно изготавливается из струганных досок толщиной приблизительно 40-50 мм. Можно использовать для этой цели шифер.

При возведении опалубки контролируйте вертикальность. Рекомендованная высота каркаса над землёй равна 30 см. Это нужно, чтоб соорудить небольшой цоколь. В опалубке укладываются асбестобетонные трубы для ввода в здание канализации и водопровода.

Проложите между бетоном и опалубкой полиэтиленовую пленку, это защитит опалубку от загрязнения.

Укладка арматуры

Следующий этап – установка арматуры. Арматурные стержни сечением 10-12 мм связываются специальной вязальной проволокой так, чтобы стороны квадратных ячеек равнялись 30-40 см. Арматура может быть как стальная, так и стеклопластиковая.

Не рекомендуется использовать для крепления арматуры сварочный аппарат, чтобы избежать коррозии в местах сварки. Размещая арматуру в траншее, следите за отступами от краев. Рекомендуемый отступ – 50 мм.

Вентиляция и коммуникации

Далее необходимо обеспечить вентиляцию фундамента и предусмотреть технологические отверстия для ввода коммуникаций в здание. Возьмите часть асбоцементной или пластиковой трубы и привяжите его к арматуре.

Заливка ленточного фундамента бетоном

Заполняйте опалубку бетоном постепенно. Толщина слоев составляет 15-20 см, во избежание пустот и увеличения общей прочности трамбуйте слои специальным инструментом – деревянной трамбовкой, либо глубинным вибратором.

Можно заказать готовую бетонную смесь с завода или сделать ее самому с помощью бетономешалки. Рекомендуемая пропорция цемента, песка и щебня такова: 1:3:5.

Слои не должны отличаться составом. В холодную погоду следует применять подогреватель бетона и морозостойкие добавки, в жаркую — поливать бетон водой.

Окончание работ

По окончанию заливки бетона, его следует закрыть пленкой для предотвращения высушивания и оставить набирать прочность минимум на 2 недели.

Как расчитать цемент для фундамента?

Цемент по своим свойствам гигроскопичен, за короткий промежуток времени способен впитать влагу даже из воздуха, его не следует закупать впрок. Для точного определения количества материала для приготовления смеси для заливки основания строения понадобится расчет цемента на фундамент.

Из чего делается фундамент?

Монолитный фундамент из бетона готовится из раствора частей цемента, щебня или гравия, песка и воды. Цемент для фундамента является основным компонентом. Дополнительным материалом, но далеко не последним выступают песок и гравий. Взятые в определенных пропорциях, которых необходимо придерживаться, они и составляют раствор для строительных нужд.

Гравий, песок

Компоненты для бетонной смеси желательно брать определенных размеров. Так песок лучше использовать до 3 мм в диаметре. Кроме того, материал нужно выбирать чистый, без ила, глины и других частиц. Грязный песок может значительно понизить качество раствора и вследствие этого, прочность фундамента. Наличие нежелательных примесей допустимо, но только пять процентов от всей массы песка.

Гравий для замеса хорошо применять разных размеров: от 12 миллиметров до 85. Мелкие частицы гравия заходят в пустоты между большими гранулам. Они заполняют свободное пространство среди крупной гальки. Эта мера сокращает потребление песка. Гравий можно заменить щебенкой. Ее пропорции, при замешивании бетона такие же, как и гравия.

Цемент и его сортовые характеристики

Известны несколько марок цемента:

  • Портландцемент — наиболее востребованный сорт материала, Известен в строительстве своей ценой и прочностными характеристиками.
  • Быстротвердеющий портландцемент — в него входят специальные вещества, призванные увеличить скорость затвердевания смеси.
  • Портландцемент пуццолановый.
  • Шлакопортландцемент — для прочности в цементную основу добавляют компоненты из шлака.

Основа у всех этих сортов цемента идентичная, но каждый сорт обладает особыми качественными характеристиками, которые имеют в составе различные добавки и отсюда, стоимость материала.

В частном строительстве, обычно, используется портландцемент. Он отличается хорошим качеством и небольшой стоимостью, выпускается без всяких добавок, но при необходимости его допускается укреплять, добавляя соответствующие компоненты.

Как рассчитать цемент для фундамента?

Для расчета необходимой массы цемента для фундамента нужно вычислить общую площадь бетонного основания, а для основы взять расход цемента на один кубический метр.

Для большего количества марок цемента существуют уже определенные данные, которые и берутся за основную мерку при строительстве фундамента:

  • Цемент М 100 применяется для заливки в бетонных основаниях непромышленного масштаба. Он пригоден в строительстве для грунтования пола, используется как базовый материал для бетонного покрытия дорог и др. Для одного кубического метра фундамента берется 220 кг цемента.
  • Марка М200. Цемент с отличными прочностными характеристиками. Идет для возведения опорного основания, строительстве сооружений в промышленности и др. На куб пойдет 280 кг.
  • М 250 – применяется при заливке фундамента, в том числе и основания заборов, лестниц и др. Расход цемента – 330 куб.
  • М 300 – строительный материал пользуется особым спросом в индивидуальном строительстве, укладке дорог, в строительстве отмостка и др. На кубический метр нужно брать 380 кг.

Свойство цемента можно улучшить, используя различные добавки. Так существуют такие компоненты для повышения качества, которые позволяют использовать цемент в экстремально низких температурах.

По перечисленным маркам цемента, зная расход материала на кубический метр, можно подсчитать, сколько его потребуется для всего фундамента.

Чтобы получить крепкий фундамент, следует выбирать цемент более высокой марки, несмотря на то, что в количественном пересчете его требуется взять больше, чем дешевых сортов.

Бетон для укладки основания для строения желательно выбирать от марки М 300. Расчет цемента на куб бетона для заливки выявляет, что если выбирать цемент М 400, то его понадобится 385 кг, принимая к расчету еще песок и гравий.

Расчет цемента и песка с добавлением гравия для изготовления бетонной смеси таковы: на один вес цемента нужно взять три веса песка и пять частей гравия.

То есть, на 50 кг цемента понадобится 150 кг песка и 250 кг щебенки (1:3:5). Воду в состав добавляют столько, чтобы раствор получился средней консистенции. Имея данные о том, сколько цемента надо на куб фундамента, рассчитав общую площадь бетонного основания, можно узнать всю массу материала для строительства. Запас материала не нужно делать слишком большим, чтобы от времени он не пришел в негодность.

Как выполнить расчёт количества цемента на фундамент

Правильно выполненные проектно-сметные работы являются основой любого строительства. Данный фактор дает возможность избежать перерасхода материала, а, значит, и лишних затрат. Также устраняются вынужденные простои рабочего процесса в результате недостаточного количества необходимых компонентов. В полной мере это касается фундаментных работ, поскольку выполнение этапа заливки желательно сделать в один заход.

Расход цемента на фундамент: технология расчета

Довольно часто в силу определенных причин частные застройщики предпочитают готовить бетон самостоятельно. Конечно же, нужно заранее просчитать требуемый объем смеси, что делается с помощью довольно простого арифметического действия. Но по причине различия типов фундаментной конструкции, формулы подсчета также отличаются. Если имеется практика приготовления цементно-песчаной смеси , например, для кирпичной кладки, то процесс пойдет веселее.

Особо ленивые могут выполнить расчет количества цемента, требуемого для сооружения фундамента, с помощью калькулятора, который доступен в сети на специализированных сайтах. Определить количество материала таким способом можно только приблизительно, что для небольшой стройки не совсем приемлемо.

Формулы вычислений объема для определенных типов фундаментных конструкций:

  • Плитная – достаточно перемножить показатели площади и высоты планируемой плиты V = S x H.
  • Ленточная – произведение суммарной длины конструкции и площади поперечного сечения V = S x L.
  • Свайная – определить сечение одной опоры и умножить результат на количество свай V = S x H х N, если столбы имеют цилиндрическую форму, то сечение вычисляется по формуле 3.14 х R².

Теперь можно непосредственно приступить к расчету объемов цементной смеси. Следует учитывать, что рекомендуемый портландцемент – это марки М400 и М500. В зависимости от проектной маркировки готового бетона для его приготовления используются определенные массы компонентов.

Ниже представлена таблица со

Как рассчитать сколько нужно цемента на фундамент: расчет количества кубов

Наглядный состав бетона

Несмотря на то, что на данный момент бетон считается оптимальным строительным материалом, он состоит из ряда ингредиентов. Правильный подбор составляющих, их оптимальные дозировки и консистенция – это залог надежного и прочного будущего фундамента. Но расчет бетонного раствора часто делают «на глаз», а так делать нельзя. Ведь фундамент – это несущая конструкция и об этом нельзя забывать.

Даже в частном строительстве нужно правильно рассчитать, сколько цемента используется на один куб бетонного раствора с учетом непредвиденного расхода.

А тем более стоит помнить, что от типа и конструкции фундамента зависит, сколько суммарно пойдет кубов готового раствора на заливку фундамента с учетом потерь на опалубках, а также при выравнивании конструкции.

На данный момент цементные заводы выпускают несколько различных видов цемента, каждый отличается маркой прочности и скоростью затвердевания. Есть стандартные марки цемента, которые используются в большинстве строительств, а есть специальные мелкодисперсные марки.

Они уже применяются для возведения стратегических объектов, отличаются небольшим диаметром гранул и пользуются огромной популярностью, но очень дорогие и редкие на рынке строительных материалов.

Самые популярные на рынке – это портландцементы, шлакопортландцементы (в некоторых разновидностях это отходы других промышленностей), пуццолановые и быстротвердеющие цементы.

Расход строительных материалов в зависимости типа и назначения раствора:

  • Если используются тяжелые глинистые и известковые составы, тогда песка пойдет около 1,1 кубометра и цемента в пределах 40-420 кг.
  • Растворы, которые используют для отделочных работ, могут состоять из аналогичного количества песка, а вот цемента нужно уже до 710 кг.
  • Для штукатурок, декоративных составов песка нужно 0,78 куба, цемента до 310 кг, также тут используется гашеная известь и мелкодисперсный гравий.

Расчет компонентов бетонного раствора

Соотношение песка щебня и цемента для бетона

Итак, в современном строительстве расчет концентрации составляющих бетонного раствора делается с точностью до килограмма сухой массы. Причем, существует множество рекомендаций, методик расчета количества цемента, вплоть до учета даже непредвиденного расхода.

Например, для возведения небольшого загородного дома на ленточном монолитном основании нужно использовать бетон, который состоит с цемента, посчитанного с точностью до 1 кг и щебня с точностью до 5 кг. Только такой подробный расчет позволит предусмотреть подвижность, прочность и жесткость смеси, а также скорость и период ее полного затвердевания.

Также некоторые строители используют дорогую продукцию большей марки, чем нужно для получения соответственного бетона.

Понятно, что тогда его пойдет меньше, но эта экономия практически полностью нейтрализуется стоимостью строительных материалов. Приблизительный расход строительных ингредиентов выглядит так:

  • Для получения кубометра бетона марки М100 нужно использовать 160-170 кг портландцемента марки М300;
  • А вот в случае использования марки продукта М400 для получения бетона марки М100 уже пойдет 180-195 кг. Зато цена возрастет за 50 кг мешок как минимум на 25%.

Как правильно подбирать все ингредиенты?

Компоненты качественного бетона

На самом деле, качество бетона мало зависит от марки цемента и его количества в растворе. Ведь количество ингредиентов измеряется массовыми долями или частями. Например, для бетона марки М600 состав компонентов составляет по трети от общего объема или массового количества.

Такая пропорция означает, что для приготовления 1 кубометра раствора марки М600 нужно 1 кг цемента и 3 кг песка. А для бетона марки М400 уже понадобится 1 кг цемента и 2 кг песка. А теперь сразу возникает вопрос, почему такая разница?

В любом бетонном растворе есть вода, которая занимает наибольший объем. Как только она будет добавлена к сухим веществам, объем готовой смеси резко уменьшится, но увеличится его масса. Именно по этой причине используется поправочный коэффициент 1.3.

Также в расчете учитывается не только непосредственный расход цемента, но и его количество, необходимое для возведения несущих конструкций. Такой расчет показывает, сколько нужно изготовить раствора, чтобы он полностью был использован в процессе строительства. Например, для возведения 1 кубометра кирпичной кладки стоит использовать 0,30 куба раствора, в котором есть 100 кг цемента.

А теперь внимание! Покупать нужно только свежий бетон, произведенный или расфасованный несколько дней назад.

Фото. Качественный бетон

Простроченный продукт теряет свою марочную прочность, твердеет и уже не подходит для возведения фундаментов. Также учитывается качество используемых наполнителей (песок, щебень, минеральные ингредиенты), а также их чистоту.

Правильный расчет необходимого количества ингредиентов для приготовления бетонного раствора марки М300:

  1. 8 куба гравия или щебня мелкой фракции;
  2. 5 куба песка;
  3. 380 кг цемента.

Количество воды подбирается в индивидуальном порядке, зависит от назначения раствора и внешних климатических условий. Иногда количество используемой воды составляет в два раза больше, чем объем сухой смеси, но это происходит далеко не всегда.

Типичный расчет количества компонентов для приготовления бетонного раствора

Подсчёт необходимого объёма бетона

Итак, для приготовления бетонного раствора марочной прочности М300 нужно, для начала, рассчитать необходимый объем бетонного раствора. Для этого рассчитывается объем бетонного фундамента и умножается на поправочный коэффициент 1.3. Например, для возведения ленточного фундамента из суммарным объемом 10 м3 может понадобиться:

10 куб.м х 380 кг х 1,3 = 4940 кг цемента.

Но такое количество этого строительного материала считается оптимальным для бетона данной марочной прочности. С другой стороны, многие производители и застройщики будут неизбежно экономить на строительных материалах, используя продукт более высокой марки, а ее массовая часть будет меньшей.

Но далеко не всегда такое решение будет оправдано, ведь, чем выше марка бетона, тем дольше он твердеет и набирает свою марочную прочность. Поэтому, сколько не используй цемента, результат может быть абсолютно противоположным.

Расчет материалов для фундамента дома: калькулятор и порядок расчета

Виды фундамента для домов и зданий

При строительстве частных домов и вспомогательных дачных построек чаще всего используются следующие виды фундаментов:

  • Ленточный;
  • Свайный;
  • Столбчатый.

Ленточный вид является самым затратным, но отличается долговечностью и надежностью. Его конструкция предусматривает выкапывание траншеи по всему периметру будущего строения, использование металлической арматуры, а также значительного количества материалов для производства высококачественного бетона. Является самым популярным среди строителей.

Второй, свайный, менее затратный, но не очень распространенный, хотя в последнее время его популярность набирает обороты. Основным элементом такого фундамента для дома, являются металлические или бетонные сваи, которые вбуриваются в почву и таким образом равномерно распределяют нагрузку конструкции по всему периметру почвы.

Столбчатый фундамент имеет такую же конструкцию, что и свайный, только основным элементом выступают столбы, которые могут быть изготовлены промышленным способом, либо из подручных материалов. Столбы закапываются в землю.

Теперь можно перейти к рассмотрению вопроса, связанного с расчетом количества необходимого материала.

Правила расчета материала на ленточный фундамент

Прежде всего определимся с тем, какой материал понадобится:

  • Песок (речной или карьерный).
  • Щебень мелкой или средней фракции.
  • Цемент марки М300 или 400.
  • Арматура для армирования полученного бетона.
  • Проволока для связывания между собой арматуры.
Расчет пропорций бетона.

Именно из данных материалов и будет изготавливаться фундамент для дома.

Теперь необходимо перейти к рассмотрению важных элементов фундаментной конструкции, благодаря которым и можно будет рассчитать точное количество расхода материала, который уйдет на ее изготовление:

  • сама ширина фундаментной конструкции;
  • ее длина;
  • ее толщина;
  • высота;
  • расстояние до оси перемычки.

Эти данные понадобятся для расчета количества материала (цемента, песка, щебня) для изготовление бетона. Общая сумма должна получиться в метрах кубических. Специальные формулы, позволяющие произвести такие вычисления, имеются в строительных справочниках.

Также за помощью можно обратиться на специализированные строительные сайты, где существуют специальные онлайн калькуляторы, в которые подставляются вышеуказанные данные, а затем программа проводит автоматический подсчет нужного количества бетона и его составляющих (такой представлен в начале данной статьи).

Следующим шагом будет определение количества требуемой металлической арматуры.

Таблица расчета арматуры.

Тут необходимы следующие данные:

  1. толщина конструкции;
  2. ее высота;
  3. шаг между соединениями металлической арматуры;
  4. длина горизонтальных арматурных рядов;
  5. длина вертикальных арматурных стержней;
  6. длина соединительных арматурных стержней.

После этого можно будет определить количество и расход арматуры для создания армирующей сетки бетона. Опять-таки, можно обратиться за помощью к справочникам, либо воспользоваться онлайн-калькулятором.

Некоторые предприятия продают песок в метрах кубических. Его вес в метре кубическом варьируется от 1200 до 1700 килограмм, что зависит от вида песка, т.к. речной тяжелее карьерного (плюс учитывается влажность).

Также может произойти со щебнем. Нужно учитывать, что в одном метре кубическом может быть от 1300 до 2500 килограммов щебня (более мелкие фракции тяжелее крупных).

Порядок расчета количества свай и столбов

Свайный и столбчатый фундамент для дома можно объединить в одну группу. Тут важно исходить из двух факторов. Прежде всего, требуется определить количество свай и столбов, которые будут установлены, а также необходимый шаг между ними. После этого можно будет посчитать их расход под конкретную конструкцию дома. Следует заметить, что все сваи производятся промышленным способом, как и столбы.

Если владелец будущего дома решает самостоятельно делать столбы, то ему нужно будет первым делом высчитать расход бетона, который пойдет на их изготовление. Сюда будут также входить составные части для производства бетона (цемент, песок, щебень, арматура). Чтобы рассчитать необходимое количество материала, понадобится определиться с будущим сечением столбов.

Если человек не владеет указанными выше навыками расчета, то лучше обратится к профессионалам, либо воспользоваться справочниками и онлайн калькуляторами.

Расчёт раствора для фундамента: приготовление бетонной смеси

Фундамент является основой здания, и от его качества напрямую зависят долговечность и эксплуатационные свойства будущего строения.

Прежде чем приступить к расчету состава бетонной смеси, необходимо обратить внимание на уровень залегания грунтовых вод и тип грунта, на котором будет возведено строение.

В зависимости от назначения постройки, фундамент может быть ленточным (состоящим из блоков), свайным, столбчатым или плитным, однако для любого типа наиболее важными моментами являются грамотный расчет и закладка арматуры и правильно приготовленная бетонная смесь. Грамотный расчет расхода бетонной смеси, блоков, арматуры существенно снижает стоимость строительных работ.

Прежде чем осуществлять расчет, разметку и заливку фундамента, крайне необходимо обратить внимание на тип грунта, на котором будет возведено здание (слабоувлажненный, влажный, насыщенный влагой), а также на уровень залегания грунтовых вод. Принимая во внимание эти параметры, становится возможным правильно рассчитать состав бетонной смеси.

Бетон – это смесь цемента, наполнителей и воды. При армировании бетона металлической сеткой и кусками арматуры получается так называемый железобетон, обладающий большой прочностью и надежностью. Использование металлической арматуры весьма целесообразно при закладке фундамента.

Состав бетона, основные компоненты

Таблица соотношения цемента, песка, щебня для бетона.

Основными составляющими компонентами раствора для заливки фундамента (бетона) являются: собственно цемент, вода, песок и гравий. Иногда используют пластификаторы, такие как глина или известь. Крайне нежелательно использование шлака, поскольку шлакобетон обладает высокой гигроскопичностью и отлично впитывает влагу. В помещении с таким фундаментом будет постоянная сырость.Также не рекомендуется добавлять в бетон для фундамента кирпичный бой.

Песок для бетонной смеси лучше всего брать речной крупнозернистый, с фракцией от 1,2 до 3,5 мм, без посторонних включений и органических элементов. Перед добавлением песка в смесь его необходимо хорошо просеять.

В качестве крупного наполнителя для бетонной смеси применяют гравий или щебень с размером зерен 5-70 мм. Если бетон предназначается для достаточно массивных сооружений, размер щебня может возрастать до 150 мм. Это позволяет не только увеличить прочность фундамента, но и значительно снизить его стоимость. Нередко в качестве наполнителя используют и бутовый камень. Бутобетон целесообразно применять на песчаных и скалистых грунтах, не подверженных морозному пучению. Использование достаточно крупных камней также заметно снижает стоимость материала. Однако на глинистых почвах он противопоказан, поскольку фундамент в этом случае может дать трещину. Качество наполнителя для бетонного раствора имеет большое значение. Все материалы должны быть разнозернистыми, чтобы можно было заполнить все пустоты.

Для того, чтобы готовый раствор имел ровную и однородную консистенцию, необходимо использовать бетономешалку

В качестве связующего вещества в бетонной смеси используется цемент. От качественных свойств цемента напрямую зависит устойчивость и прочность сооружений, поэтому к его подбору следует отнестись со всей серьезностью. В современном строительстве наиболее распространен портландцемент, имеющий высокую прочность, морозостойкость и водонепроницаемость. Он быстро затвердевает при любых условиях работы.

Цемент выпускают различных марок с маркировкой М100 – М600. Трехзначное число в обозначении марки цемента указывает на минимальную нагрузку, которую способен выдержать образец, изготовленный из данной марки цемента, выраженную в кгс/см². Так, маркировка М500 означает, что данный вид цемента при затвердевании способен выдержать нагрузку не менее 500 кгс/см² ( около 50 МПа в системе СИ ). Раствор для фундамента изготавливают, как правило, из цемента марок М300 – М400. Для постройки небольшого дачного домика вполне сгодится цемент марки М150. При строительстве же на глинистых и влажных почвах, на склонах, плывунах и т.п. лучше выбрать цемент марки М500. Для того чтобы правильно подобрать марку цемента, необходимо сначала определить нагрузку на фундамент в килограммах, затем посчитать нагрузку на один квадратный см и умножить на два. Полученное значение и будет определять марку цемента, которая необходима.

Вернуться к оглавлению

Приготовление бетонной смеси

Дозированные по объёму сухие компоненты песка и бетона перемешивают, превращая в однородную массу.

При изготовлении бетонной смеси для заливки очень важно рассчитать и соблюсти необходимые пропорции. Расчет раствора для фундамента производится следующим образом. Для раствора, предназначенного для заливки фундамента, оптимальным считается соотношение величин 1:3:5 ( на одну единицу цемента берется три единицы песка и пять единиц щебня или гравия). В зависимости от марки цемента, эти цифры могут несколько варьироваться. Приготовление раствора происходит в определенной последовательности. Сначала смешивают цемент с песком для получения сухой смеси. Затем добавляется вода в необходимом количестве. Для получения ровной, однородной консистенции лучше готовить раствор в бетономешалке. Следует помнить, что избыток воды уменьшает прочность бетона. Заливку готовой бетонной смеси желательно произвести в течение двух часов. Схватывание (начало твердения) бетона происходит за 40-50 минут, собственно твердение – в течение 10-12 часов. Полное затвердевание бетонной смеси происходит не менее чем за 28 часов.

Вернуться к оглавлению

Расчет количества бетона

Расчет расхода количества бетона производится следующим образом: длину периметра фундамента умножаем на его глубину, а затем на ширину. В итоге получаем необходимое нам количество бетона в кубометрах (здесь нужно учитывать наличие в фундаменте арматуры, объем которой несложно рассчитать, зная толщину профиля). Чем более точно будет рассчитано количество необходимых материалов, тем меньше окажется стоимость выполняемых работ.

Фундамент может быть не только наливным, но и состоящим из отдельных бетонных блоков, усиленных каркасом из арматуры и скрепленных между собой цементным раствором или специальным клеем. Стоимость фундамента из блоков несколько выше, чем стоимость фундамента-монолита. Провести расчет количества блоков на фундамент несложно, достаточно знать лишь размеры каждого из блоков.

Концентрации раствора

4.2 Концентрации раствора

Цель обучения

  1. Для количественного описания концентраций растворов.

Все мы качественно представляем, что подразумевается под концентрацией . Любой, кто варил растворимый кофе или лимонад, знает, что слишком много порошка дает сильно ароматный и высококонцентрированный напиток, тогда как слишком мало приводит к разбавлению раствора, который трудно отличить от воды.В химии концентрация — это количество растворенного вещества, растворенного в определенном количестве растворителя или раствора. раствора описывает количество растворенного вещества, которое содержится в определенном количестве растворителя или раствора. Знание концентрации растворенных веществ важно для контроля стехиометрии реагентов для реакций, протекающих в растворе. Химики используют множество различных способов определения концентраций, некоторые из которых описаны в этом разделе.

Молярность

Наиболее распространенной единицей концентрации является молярность , что также является наиболее полезным для расчетов, включающих стехиометрию реакций в растворе.Молярность (M) Обычная единица концентрации, которая представляет собой количество молей растворенного вещества, присутствующего точно в 1 л раствора (моль / л). раствора — это количество молей растворенного вещества, присутствующего ровно в 1 л раствора. Молярность — это также количество миллимолей растворенного вещества, присутствующего точно в 1 мл раствора:

Уравнение 4.4

молярность = моль растворимых веществ в растворе = ммоль растворенных веществиллилитров раствора

Таким образом, единицами молярности являются моль на литр раствора (моль / л), сокращенно М.Водный раствор, содержащий 1 моль (342 г) сахарозы в достаточном количестве воды, чтобы получить конечный объем 1,00 л, имеет концентрацию сахарозы 1,00 моль / л или 1,00 М. В химической записи квадратные скобки вокруг названия или формулы растворенное вещество представляет собой концентрацию растворенного вещества. Итак

[сахароза] = 1,00 М

читается как «концентрация сахарозы 1,00 молярная». Отношения между объемом, молярностью и молями могут быть выражены как

Уравнение 4.5

VLMmol / L = L (molL) = моль

или

Уравнение 4.6

VmLMммоль / мл = мл (ммольмл) = ммоль

Пример 2 иллюстрирует использование уравнения 4.5 и уравнения 4.6.

Пример 2

Рассчитайте количество молей гидроксида натрия (NaOH) в 2,50 л 0,100 M NaOH.

Дано: идентичность растворенного вещества, а также объем и молярность раствора

Запрошено: количество растворенного вещества в молях

Стратегия:

4.5. Концентрация растворов — химия LibreTexts

Многие люди имеют качественное представление о том, что означает концентрация . Любой, кто варил растворимый кофе или лимонад, знает, что слишком много порошка дает сильно ароматный и высококонцентрированный напиток, тогда как слишком мало приводит к разбавлению раствора, который трудно отличить от воды. В химии концентрация раствора — это количество растворенного вещества , которое содержится в конкретном количестве растворителя или раствора.Знание концентрации растворенных веществ важно для контроля стехиометрии реагентов для реакций в растворе. Химики используют множество различных методов для определения концентраций, некоторые из которых описаны в этом разделе.

Молярность

Наиболее распространенной единицей концентрации является молярность , что также является наиболее полезным для расчетов, включающих стехиометрию реакций в растворе. Молярность (M) определяется как количество молей растворенного вещества, присутствующего ровно в 1 л раствора.Это эквивалентно количеству миллимолей растворенного вещества, присутствующего точно в 1 мл раствора:

\ [молярность = \ dfrac {моль \: of \: solute} {литры \: of \: solution} = \ dfrac {mmoles \: of \: solute} {миллилитры \: of \: solution} \ label {4.5 .1} \]

Следовательно, единицами молярности являются моль на литр раствора (моль / л), сокращенно \ (М \). Водный раствор, содержащий 1 моль (342 г) сахарозы в достаточном количестве воды, чтобы получить конечный объем 1,00 л, имеет концентрацию сахарозы 1.00 моль / л или 1,00 М. В химической записи квадратные скобки вокруг названия или формулы растворенного вещества представляют молярную концентрацию растворенного вещества. Следовательно,

\ [[\ rm {сахароза}] = 1,00 \: M \]

читается как «концентрация сахарозы 1,00 молярная». Отношения между объемом, молярностью и молями могут быть выражены как

\ [V_L M_ {mol / L} = \ cancel {L} \ left (\ dfrac {mol} {\ cancel {L}} \ right) = моль \ label {4.5.2} \]

или

\ [V_ {mL} M_ {ммоль / мл} = \ cancel {mL} \ left (\ dfrac {mmol} {\ cancel {mL}} \ right) = ммоль \ label {4.5.3} \]

На рисунке \ (\ PageIndex {1} \) показано использование формул \ (\ ref {4.5.2} \) и \ (\ ref {4.5.3} \).

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Приготовление раствора известной концентрации с использованием твердого вещества

Пример \ (\ PageIndex {1} \): Расчет молей по концентрации NaOH

Рассчитайте количество молей гидроксида натрия (NaOH) в 2,50 л 0,100 M NaOH.

Дано: идентичность растворенного вещества, а также объем и молярность раствора

Запрошено: количество растворенного вещества в молях

Стратегия:

Используйте уравнение \ ref {4.5.2} или Equation \ ref {4.5.3}, в зависимости от единиц, указанных в задаче.

Решение:

Поскольку нам задают объем раствора в литрах и спрашивают количество молей вещества, уравнение \ ref {4.5.2} более полезно:

\ (моль \: NaOH = V_L M_ {моль / л} = (2,50 \: \ cancel {L}) \ left (\ dfrac {0.100 \: mol} {\ cancel {L}} \ right) = 0,250 \: моль \: NaOH \)

Упражнение \ (\ PageIndex {1} \): Расчет молей по концентрации аланина

Вычислите количество миллимолей аланина, биологически важной молекулы, в 27.2 мл 1,53 М аланина.

Ответ

41,6 ммоль

Концентрации также часто указываются в зависимости от массы к массе (м / м) или по отношению к массе к объему (м / об), особенно в клинических лабораториях и инженерных приложениях. Концентрация, выраженная на основе м / м, равна количеству граммов растворенного вещества на грамм раствора; Концентрация на основе м / об — это количество граммов растворенного вещества на миллилитр раствора.Каждое измерение можно выразить в процентах, умножив соотношение на 100; результат выражается в процентах по массе или в процентах по массе. Концентрации очень разбавленных растворов часто выражаются в частей на миллион ( частей на миллион ), что составляет граммы растворенного вещества на 10 6 г раствора, или в частях на миллиард ( частей на миллиард ), что составляет граммов растворенного вещества на 10 9 г раствора. Для водных растворов при 20 ° C 1 ppm соответствует 1 мкг на миллилитр, а 1 ppb соответствует 1 нг на миллилитр.Эти концентрации и их единицы приведены в Таблице \ (\ PageIndex {1} \).

Таблица \ (\ PageIndex {1} \): Общие единицы концентрации
Концентрация Шт.
м / м г растворенного вещества / г раствора
м / об г растворенного вещества / мл раствора
частей на миллион г растворенного вещества / 10 6 г раствора
мкг / мл
частей на миллиард г растворенного вещества / 10 9 г раствора
нг / мл

Подготовка растворов

Чтобы приготовить раствор, который содержит определенную концентрацию вещества, необходимо растворить желаемое количество молей растворенного вещества в достаточном количестве растворителя, чтобы получить желаемый конечный объем раствора.Рисунок \ (\ PageIndex {1} \) иллюстрирует эту процедуру для раствора дигидрата хлорида кобальта (II) в этаноле. Обратите внимание, что объем растворителя не указан. Поскольку растворенное вещество занимает пространство в растворе, необходимый объем растворителя почти всегда на меньше , чем желаемый объем раствора. Например, если желаемый объем был 1,00 л, было бы неправильно добавлять 1,00 л воды к 342 г сахарозы, потому что это привело бы к получению более 1,00 л раствора.Как показано на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), для некоторых веществ этот эффект может быть значительным, особенно для концентрированных растворов.

Рисунок \ (\ PageIndex {2} \): Приготовление 250 мл раствора (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 в воде. Растворенное вещество занимает пространство в растворе, поэтому для приготовления 250 мл раствора требуется менее 250 мл воды.

Пример \ (\ PageIndex {2} \)

Раствор содержит 10,0 г дигидрата хлорида кобальта (II), CoCl 2 • 2H 2 O, в этаноле, достаточном для приготовления ровно 500 мл раствора.Какова молярная концентрация \ (\ ce {CoCl2 • 2h3O} \)?

Дано: масса растворенного вещества и объем раствора

Запрошено: концентрация (M)

Стратегия:

Чтобы найти количество молей \ (\ ce {CoCl2 • 2h3O} \), разделите массу соединения на его молярную массу. Рассчитайте молярность раствора, разделив количество молей растворенного вещества на объем раствора в литрах.

Решение:

Молярная масса CoCl 2 • 2H 2 O составляет 165.87 г / моль. Следовательно,

\ [молей \: CoCl_2 \ cdot 2H_2O = \ left (\ dfrac {10.0 \: \ cancel {g}} {165 .87 \: \ cancel {g} / mol} \ right) = 0 .0603 \: mol \ nonumber \]

Объем раствора в литрах

\ [volume = 500 \: \ cancel {mL} \ left (\ dfrac {1 \: L} {1000 \: \ cancel {mL}} \ right) = 0 .500 \: L \ nonumber \]

Молярность — это количество молей растворенного вещества на литр раствора, поэтому молярность раствора составляет

\ [молярность = \ dfrac {0.0603 \: mol} {0,500 \: L} = 0,121 \: M = CoCl_2 \ cdot H_2O \ nonumber \]

Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

Раствор, показанный на рисунке \ (\ PageIndex {2} \), содержит 90,0 г (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 в достаточном количестве воды, чтобы получить конечный объем ровно 250 мл. Какова молярная концентрация дихромата аммония?

Ответ

\ [(NH_4) _2Cr_2O_7 = 1,43 \: М \ nonumber \]

Чтобы приготовить определенный объем раствора, который содержит указанную концентрацию растворенного вещества, нам сначала нужно вычислить количество молей растворенного вещества в желаемом объеме раствора, используя соотношение, показанное в уравнении \ (\ ref {4.5.2} \). Затем мы переводим количество молей растворенного вещества в соответствующую массу необходимого растворенного вещества. Эта процедура проиллюстрирована в примере \ (\ PageIndex {3} \).

Пример \ (\ PageIndex {3} \): D5W Решение

Так называемый раствор D5W, используемый для внутривенного замещения биологических жидкостей, содержит 0,310 М глюкозы. (D5W представляет собой приблизительно 5% раствор декстрозы [медицинское название глюкозы] в воде.) Рассчитайте массу глюкозы, необходимую для приготовления пакета D5W объемом 500 мл. Глюкоза имеет молярную массу 180.16 г / моль.

Дано: молярность, объем и молярная масса растворенного вещества

Запрошено: Масса растворенного вещества

Стратегия:

  1. Рассчитайте количество молей глюкозы, содержащихся в указанном объеме раствора, умножив объем раствора на его молярность.
  2. Получите необходимую массу глюкозы, умножив количество молей соединения на его молярную массу.

Решение:

A Сначала мы должны рассчитать количество молей глюкозы, содержащихся в 500 мл 0.310 M раствор:

\ (V_L M_ {моль / л} = моль \)

\ (500 \: \ cancel {mL} \ left (\ dfrac {1 \: \ cancel {L}} {1000 \: \ cancel {mL}} \ right) \ left (\ dfrac {0 .310 \: моль \: глюкоза} {1 \: \ cancel {L}} \ right) = 0 .155 \: моль \: глюкоза \)

B Затем мы переводим количество молей глюкозы в требуемую массу глюкозы:

\ (масса \: of \: глюкоза = 0,155 \: \ cancel {моль \: глюкоза} \ left (\ dfrac {180.16 \: g \: глюкоза} {1 \: \ cancel {моль \: глюкоза}} \ справа) = 27.9 \: г \: глюкоза \)

Упражнение \ (\ PageIndex {3} \)

Другой раствор, обычно используемый для внутривенных инъекций, — это физиологический раствор, 0,16 М раствор хлорида натрия в воде. Рассчитайте массу хлорида натрия, необходимую для приготовления 250 мл физиологического раствора.

Ответ

2,3 г NaCl

Раствор желаемой концентрации можно также приготовить путем разбавления небольшого объема более концентрированного раствора дополнительным растворителем.Стандартный раствор — это коммерчески приготовленный раствор известной концентрации, который часто используется для этой цели. Разбавление основного раствора является предпочтительным, поскольку альтернативный метод взвешивания крошечных количеств растворенного вещества трудно осуществить с высокой степенью точности. Разбавление также используется для приготовления растворов из веществ, которые продаются в виде концентрированных водных растворов, таких как сильные кислоты.

Процедура приготовления раствора известной концентрации из основного раствора показана на рисунке \ (\ PageIndex {3} \).Это требует расчета желаемого количества молей растворенного вещества в конечном объеме более разбавленного раствора, а затем расчета объема исходного раствора, который содержит это количество растворенного вещества. Помните, что разбавление данного количества исходного раствора растворителем не приводит к изменению числа , а не количества молей присутствующего растворенного вещества. Соотношение между объемом и концентрацией основного раствора и объемом и концентрацией желаемого разбавленного раствора, следовательно, составляет

\ [(V_s) (M_s) = моль \: of \: solute = (V_d) (M_d) \ label {4.5.4} \]

, где нижние индексы s и d обозначают исходный и разбавленный растворы соответственно. Пример \ (\ PageIndex {4} \) демонстрирует вычисления, связанные с разбавлением концентрированного исходного раствора.

Рисунок \ (\ PageIndex {3} \): Приготовление раствора известной концентрации путем разбавления исходного раствора. (a) Объем ( V s ), содержащий желаемые моли растворенного вещества (M s ), измеряют из исходного раствора известной концентрации.(b) Отмеренный объем исходного раствора переносят во вторую мерную колбу. (c) Измеренный объем во второй колбе затем разбавляется растворителем до объемной метки [( V s ) (M s ) = ( V d ) (M d ). ].

Пример \ (\ PageIndex {4} \)

Какой объем 3,00 М исходного раствора глюкозы необходим для приготовления 2500 мл раствора D5W в примере \ (\ PageIndex {3} \)?

Дано: Объем и молярность разбавленного раствора

Запрошено: объем основного раствора

Стратегия:

  1. Рассчитайте количество молей глюкозы, содержащихся в указанном объеме разбавленного раствора, умножив объем раствора на его молярность.
  2. Чтобы определить необходимый объем исходного раствора, разделите количество молей глюкозы на молярность исходного раствора.

Решение:

A Раствор D5W в Примере 4.5.3 содержал 0,310 М глюкозы. Начнем с использования уравнения 4.5.4 для расчета количества молей глюкозы, содержащихся в 2500 мл раствора:

\ [моль \: глюкоза = 2500 \: \ cancel {mL} \ left (\ dfrac {1 \: \ cancel {L}} {1000 \: \ cancel {mL}} \ right) \ left (\ dfrac { 0.310 \: моль \: глюкоза} {1 \: \ cancel {L}} \ right) = 0,775 \: моль \: глюкоза \]

B Теперь мы должны определить объем 3,00 M исходного раствора, который содержит это количество глюкозы:

\ [объем \: of \: stock \: soln = 0,775 \: \ cancel {mol \: gluosis} \ left (\ dfrac {1 \: L} {3 .00 \: \ cancel {mol \: глюкоза}} \ right) = 0 .258 \: L \: или \: 258 \: mL \]

При определении необходимого объема исходного раствора мы должны были разделить желаемое количество молей глюкозы на концентрацию исходного раствора, чтобы получить соответствующие единицы.Кроме того, количество молей растворенного вещества в 258 мл исходного раствора такое же, как количество молей в 2500 мл более разбавленного раствора; изменилось только количество растворителя . Полученный нами ответ логичен: разбавление основного раствора примерно в 10 раз увеличивает его объем примерно в 10 раз (258 мл → 2500 мл). Следовательно, концентрация растворенного вещества должна уменьшиться примерно в 10 раз, как это происходит (3,00 M → 0,310 M).

Мы также могли решить эту проблему за один шаг, решив уравнение 4.5.4 для В с и подставив соответствующие значения:

\ [V_s = \ dfrac {(V_d) (M_d)} {M_s} = \ dfrac {(2 .500 \: L) (0 .310 \: \ cancel {M})} {3 .00 \: \ отменить {M}} = 0 .258 \: L \]

Как мы уже отмечали, часто существует несколько правильных способов решения проблемы.

Упражнение \ (\ PageIndex {4} \)

Какой объем исходного раствора 5,0 М NaCl необходим для приготовления 500 мл физиологического раствора (0,16 М NaCl)?

Ответ

16 мл

Концентрации ионов в растворе

В примере \ (\ PageIndex {2} \) — концентрация раствора, содержащего 90. {2-} (водн) \ label {4.5.5} \]

Таким образом, 1 моль единиц формулы дихромата аммония растворяется в воде с образованием 1 моль анионов Cr 2 O 7 2- и 2 моль катионов NH 4 + (см. Рисунок \ (\ PageIndex { 4} \)).

Рисунок \ (\ PageIndex {4} \): Растворение 1 моля ионного соединения. В этом случае растворение 1 моля (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 дает раствор, содержащий 1 моль Cr 2 O 7 2- ионов и 2 моль NH 4 + ионов.(Молекулы воды не показаны с точки зрения молекул для ясности.)

При проведении химической реакции с использованием раствора соли, такой как дихромат аммония, важно знать концентрацию каждого иона, присутствующего в растворе. Если раствор содержит 1,43 M (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 , тогда концентрация Cr 2 O 7 2- также должна быть 1,43 M, потому что существует один Cr 2 O 7 2- ионов на формульную единицу.Однако на формульную единицу приходится два иона NH 4 + , поэтому концентрация ионов NH 4 + составляет 2 × 1,43 M = 2,86 М. Поскольку каждая формульная единица (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 образует три иона при растворении в воде (2NH 4 + + 1Cr 2 O 7 2-), общая концентрация ионов в решение 3 × 1,43 M = 4,29 M.

Пример \ (\ PageIndex {5} \)

Каковы концентрации всех веществ, полученных из растворенных веществ, в этих водных растворах?

  1. 0.21 М NaOH
  2. 3,7 M (CH 3 ) 2 CHOH
  3. 0,032 M дюйм (NO 3 ) 3

Дано: молярность

Запрошено: концентраций

Стратегия:

A Классифицируйте каждое соединение как сильный электролит или как неэлектролит.

B Если соединение неэлектролит, его концентрация такая же, как молярность раствора.- (водн.) \)

B Поскольку каждая формульная единица NaOH производит один ион Na + и один ион OH , концентрация каждого иона такая же, как концентрация NaOH: [Na + ] = 0,21 M и [ OH ] = 0,21 M.

  • A Формула (CH 3 ) 2 CHOH представляет собой 2-пропанол (изопропиловый спирт) и содержит группу –OH, поэтому это спирт. Напомним из раздела 4.1, что спирты — это ковалентные соединения, которые растворяются в воде с образованием растворов нейтральных молекул.Таким образом, спирты не являются электролитами.

    B Таким образом, единственными растворенными веществами в растворе являются (CH 3 ) 2 молекул CHOH, поэтому [(CH 3 ) 2 CHOH] = 3,7 M.

  • A Нитрат индия — это ионное соединение, которое содержит ионы In 3 + и ионы NO 3 , поэтому мы ожидаем, что он будет вести себя как сильный электролит в водном растворе:

    \ (In (NO _3) _3 (s) \ xrightarrow {H_ 2 O (l)} In ^ {3+} (aq) + 3NO _3 ^ — (aq) \)

    B Одна формульная единица In (NO 3 ) 3 дает один ион In 3 + и три NO 3 ионов, поэтому 0.032 M In (NO 3 ) 3 раствор содержит 0,032 M In 3 + и 3 × 0,032 M = 0,096 M NO 3 , то есть [In 3 + ] = 0,032 M и [NO 3 ] = 0,096 M.

  • Упражнение \ (\ PageIndex {5} \)

    Каковы концентрации всех веществ, полученных из растворенных веществ, в этих водных растворах?

    1. 0,0012 M Ba (OH) 2
    2. 0.{2-}] = 0,17 \: M \)

      Ответ c

      \ ([(CH_3) _2CO] = 0,50 \: M \)

      Как я могу рассчитать количество растворенного вещества в растворе?

      Химия
      Наука
      • Анатомия и физиология
      • Астрономия
      • Астрофизика
      • Биология
      • Химия
      • науки о Земле
      • Наука об окружающей среде

      Как рассчитать концентрации при приготовлении разбавлений

      1. Образование
      2. Наука
      3. Химия
      4. Как рассчитать концентрации при приготовлении разбавлений

      Питер Дж.Микулецки, Крис Хрен

      Реальные химики в реальных лабораториях не делают все решения с нуля. Вместо этого они делают концентрированных исходных растворов , а затем делают разведения этих исходных растворов по мере необходимости для данного эксперимента.

      Чтобы сделать разбавление, вы просто добавляете небольшое количество концентрированного исходного раствора к количеству чистого растворителя. Полученный раствор содержит количество растворенного вещества, первоначально взятого из исходного раствора, но диспергирует это растворенное вещество по большему объему.Следовательно, конечная концентрация ниже; конечный раствор менее концентрированный и более разбавленный.

      Как узнать, какое количество исходного раствора использовать и сколько чистого растворителя использовать? Это зависит от концентрации исходного раствора, а также от концентрации и объема конечного раствора, который вы хотите. Вы можете ответить на насущные вопросы такого рода, используя уравнение разбавления, которое связывает концентрацию (C) и объем ( V ) между начальным и конечным состояниями:

      C 1 V 1 = C 2 V 2

      Вы можете использовать уравнение разбавления с любыми единицами концентрации, при условии, что вы используете одни и те же единицы во всех расчетах.Поскольку молярность является обычным способом выражения концентрации, уравнение разбавления иногда выражается следующим образом, где M 1 и M 2 относятся к начальной и конечной молярности, соответственно:

      M 1 V 1 = M 2 V 2

      Например, , как приготовить 500 мл 0,200 M NaOH ( водн. ) из исходного раствора 1.5 M NaOH?

      Начните с использования уравнения разбавления,

      M 1 V 1 = M 2 V 2

      Начальная молярность, M 1 , происходит от исходного раствора и, следовательно, составляет 1,5 M . Конечная молярность — это та молярность, которую вы хотите получить в окончательном растворе, которая составляет 0.200 M . Последний объем — тот, который вам нужен для окончательного решения, 500.мл, что эквивалентно 0,500 л. Используя эти известные значения, вы можете рассчитать начальный объем: V 1 :

      Расчетный объем эквивалентен 67 мл. Конечный объем водного раствора должен составлять 500 мл, из которых 67 мл приходится на исходный раствор. Остальное, 500 мл — 67 мл = 433 мл, поступает из чистого растворителя (в данном случае воды). Итак, чтобы приготовить раствор, добавьте 67 мл основного раствора 1,5 M к 433 мл воды .Смешайте и наслаждайтесь!

      T или другая проблема: Какова конечная молярная концентрация раствора, приготовленного путем разбавления 2,50 мл 3,00 M KCl ( водн. ) до конечного объема 0,175 л?

      Вы можете использовать уравнение разбавления,

      M 1 V 1 = M 2 V 2

      В этой задаче начальная молярность равна 3.00 M , начальный объем составляет 2,50 мл или 2,50 x 10 –3 л, а конечный объем составляет 0,175 л. Используйте эти известные значения для расчета окончательной молярности, M 2 :

      Итак, конечная молярная концентрация раствора составляет

      4,29 x 10 –2 M

      Об авторе книги

      Кристофер Хрен — учитель химии в средней школе, бывший тренер по легкой атлетике и футболу. Питер Дж. Микулецки, доктор философии, преподает биологию и химию в Учебном центре Fusion и Академии Fusion.

      Как рассчитать проценты — манекены

      1. Образование
      2. Математика
      3. Базовая математика
      4. Как рассчитать проценты

      Эшли Уоттерс, Abshier House

      Вычисление процентов может оказаться легкой задачей. В Интернете есть множество процентных калькуляторов, которые могут помочь с задачей, просто выполнив поиск «процентный калькулятор».Однако может быть время, когда (хотя это маловероятно) вам может понадобиться вычислить проценты без какой-либо цифровой помощи.

      Прежде чем вы сможете рассчитать процент, вы должны сначала точно понять, что такое процент.

      Слово «процент» происходит от слова «процент». Если разделить слово «процент» на его корневые слова, вы увидите «пер» и «процент». Cent — это староевропейское слово французского, латинского и итальянского происхождения, означающее «сотня». Итак, процент переводится прямо в «на сотню».«Если у вас 87 процентов, у вас буквально 87 на 100. Если за последние 100 дней шел снег 13 раз, он шел в 13 процентах случаев.

      Числа, которые вы будете преобразовывать в проценты, могут быть даны вам в 2 различных форматах: десятичном и дробном. Десятичный формат проще вычислить в процентах. Преобразовать десятичную дробь в процент так же просто, как умножить ее на 100. Чтобы преобразовать 0,87 в процент, просто умножьте 0,87 на 100.

      0,87 × 100 = 87

      Таким образом, получается 87 процентов.

      Процент часто обозначается символом%. Представить свой ответ как 87% или 87% — это приемлемо.

      Если вам дана дробь, преобразуйте ее в процент, разделив верхнее число на нижнее число. Если дано 13/100, вы разделите 13 на 100.

      13 ÷ 100 = 0,13

      Затем выполните указанные выше действия для преобразования десятичной дроби в процент.

      ,13 × 100 = 13

      Таким образом получается 13%.

      Более сложная задача возникает, когда вам нужно знать процент, когда вам даны числа, которые не укладываются в 100.

      В большинстве случаев вам будет дан процент от заданного числа. Например, вы можете знать, что 40 процентов вашей зарплаты пойдет на налоги, и вы хотите узнать, сколько это денег. Чтобы вычислить процент от определенного числа, вы сначала преобразуете процентное число в десятичное.

      Этот процесс противоположен тому, что вы делали ранее. Вы разделите свой процент на 100. Итак, 40% будет равно 40, разделенному на 100 или 0,40.

      40 ÷ 100 = .40

      Когда у вас есть десятичная версия вашего процента, просто умножьте его на заданное число.В этом случае размер вашей зарплаты. Если ваша зарплата 750 долларов, вы умножите 750 на 0,40.

      750 × .40 = 300

      Ваш ответ: 300. Вы платите 300 долларов налогов.

      Давайте попробуем другой пример. Вам нужно откладывать 25 процентов своей зарплаты в течение следующих 6 месяцев, чтобы оплатить предстоящий отпуск. Если ваша зарплата составляет 1500 долларов, сколько вам следует сэкономить?

      Начните с преобразования 25 процентов в десятичное число.

      25 ÷ 100 = 0,25

      Теперь умножьте десятичную дробь на сумму вашей зарплаты или 1500.

      1500 × 0,25 = 375

      Вам нужно экономить 375 долларов с каждой зарплаты.

      Об авторе книги

      Мартин Коэн — успешный автор философии, написавший множество книг, в том числе 101 Философские проблемы и 101 Этические дилеммы . Мартин является редактором The Philosopher , одного из старейших философских журналов Великобритании.

      буферных растворов

      Поскольку большая часть новых гидроксид-ионов удаляется, pH не сильно увеличивается.

      Удаление ионов гидроксида реакцией с ионами водорода

      Помните, что в результате ионизации этановой кислоты присутствуют ионы водорода.

      Ионы гидроксида могут объединяться с ними для образования воды. Как только это произойдет, подсказки равновесия их заменят. Это продолжается до тех пор, пока не будет удалена большая часть гидроксид-ионов.

      Опять же, поскольку здесь задействовано равновесие, а не , удаляются все гидроксид-ионов — только большинство из них.Образовавшаяся вода реионизируется в очень небольшой степени с образованием нескольких ионов водорода и гидроксид-ионов.

       

      Щелочные буферные растворы

      В качестве стандартной примем смесь растворов аммиака и хлорида аммония.

      Аммиак — слабое основание, и положение этого равновесия будет значительно левее:

      Добавление хлорида аммония добавляет много дополнительных ионов аммония. Согласно принципу Ле Шателье, это еще больше сдвинет положение равновесия влево.

      Следовательно, решение будет содержать следующие важные вещи:

      • лота непрореагировавшего аммиака;

      • лотов ионов аммония из хлорида аммония;

      • гидроксид-ионов достаточно, чтобы сделать раствор щелочным.

      Другие присутствующие вещи (например, вода и ионы хлора) не важны для аргументации.

      Добавление кислоты в этот буферный раствор

      Есть два процесса , которые могут удалить добавляемые ионы водорода.

      Удаление реакцией с аммиаком

      Наиболее вероятное основное вещество, с которым столкнется ион водорода, — это молекула аммиака. Они будут реагировать с образованием ионов аммония.

      Большая часть, но не все ионы водорода будут удалены. Ион аммония является слабокислым, поэтому часть ионов водорода снова выделяется.

      Удаление ионов водорода путем реакции с гидроксид-ионами

      Помните, что в результате реакции между аммиаком и водой присутствуют ионы гидроксида.

      Ионы водорода могут объединяться с этими гидроксид-ионами для образования воды. Как только это произойдет, равновесие начнет заменять ионы гидроксида. Это продолжается до тех пор, пока не будет удалена большая часть ионов водорода.

      Опять же, поскольку здесь задействовано равновесие, а не , удаляются все иона водорода — только большинство из них.

      Добавление щелочи к этому буферному раствору

      Ионы гидроксида из щелочи удаляются простой реакцией с ионами аммония.

      Поскольку образующийся аммиак является слабым основанием, он может реагировать с водой, поэтому реакция является слегка обратимой. Это означает, что, опять же, большая часть (но не все) гидроксид-ионов удаляется из раствора.

       

      Расчеты с буферными растворами

      Это только краткое введение. В моей книге расчетов по химии есть больше примеров, в том числе несколько вариантов, на более чем 10 страницах.

      Кислотные буферные растворы

      Это легче увидеть на конкретном примере.Помните, что кислотный буфер можно сделать из слабой кислоты и одной из ее солей.

      Предположим, что у вас есть буферный раствор, содержащий 0,10 моль дм -3 этановой кислоты и 0,20 моль дм -3 этаноата натрия. Как рассчитать его pH?

      В любом растворе, содержащем слабую кислоту, существует равновесие между неионизированной кислотой и ее ионами. Итак, для этановой кислоты у вас есть равновесие:

      Присутствие этаноат-ионов из этаноата натрия сместит равновесие влево, но равновесие все еще существует.

      Это означает, что вы можете записать константу равновесия K a для нее:

      Если вы ранее выполняли расчеты с использованием этого уравнения со слабой кислотой, вы должны предположить, что концентрации ионов водорода и этаноат-ионов одинаковы. Каждая молекула этановой кислоты, которая расщепляется, дает по одному иону каждого типа.

      Это уже не относится к буферному раствору:

      Если равновесие сдвинуто еще дальше влево, количество этаноат-ионов, поступающих из этановой кислоты, будет совершенно незначительным по сравнению с таковыми из этаноата натрия.

      Поэтому мы предполагаем, что концентрация этаноат-иона такая же, как концентрация этаноата натрия — в данном случае 0,20 моль дм -3 .

      При расчете слабой кислоты мы обычно предполагаем, что ионизировалось настолько мало кислоты, что концентрация кислоты в состоянии равновесия такая же, как концентрация кислоты, которую мы использовали. Это еще более верно сейчас, когда равновесие сдвинуто еще дальше влево.

      Итак, предположения, которые мы делаем для буферного раствора:

      Теперь, если мы знаем значение K a , мы можем вычислить концентрацию ионов водорода и, следовательно, pH.

      K a для этановой кислоты составляет 1,74 x 10 -5 моль-дм -3 .

      Помните, что мы хотим рассчитать pH буферного раствора, содержащего 0,10 моль дм -3 этановой кислоты и 0,20 моль дм -3 этаноата натрия.

      Тогда все, что вам нужно сделать, это найти pH, используя выражение
      pH = -log 10 [H + ]

      У вас все еще будет значение концентрации ионов водорода на вашем калькуляторе, поэтому нажмите кнопку журнала и игнорируйте знак минуса (чтобы учесть знак минус в выражении pH).

      Вы должны получить ответ 5,1 до двух значащих цифр. Вы не можете быть более точным, чем это, потому что ваши концентрации были даны только двум цифрам.

      .

    LEAVE A REPLY

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *