Израчунавање концентрација хемијске хемикалије решење је основна вештина коју сви студенти хемије морају да развију рано у својим студијама. Шта је концентрација? Концентрација се односи на количину солуте која је растворена у растварач. О раствору обично мислимо као на чврсту супстанцу која се додаје растварачу (нпр. Додавање кухињске соли у воду), али растварач лако може постојати у другој фази. На пример, ако у воду додамо малу количину етанола, тада је етанол растворен, а вода је растварач. Ако у већу количину етанола додамо мању количину воде, тада би вода могла бити растворена!
Како израчунати јединице концентрације
Након што сте у раствору идентификовали раствор и растварач, спремни сте за то одредити његову концентрацију. Концентрација се може изразити на више различитих начина, користећи масни проценат, запремински проценат, мол фракција, моларитет, молалити, или нормалност.
-
Проценат састава по маси (%)Ово је маса раствора подијељена са масом раствора (маса раствора плус маса растварача), помножено са 100.
Пример:
Утврдити проценат састава по маси 100 г раствора соли који садржи 20 г соли.
Решење:
20 г раствора НаЦл / 100 г к 100 = 20% раствора НаЦл -
Процент волумена (% в / в) Запремински проценат или запремина / запремински проценат се најчешће користи када се припремају раствори течности. Процентуални волумен је дефинисан као:
в / в% = [(запремина раствора) / (запремина раствора)] к 100%
Имајте на уму да је запремински проценат у односу на запремину раствора, а не на запремину растварач. На пример, вино је око 12% в / в етанола. То значи да има 12 мл етанола на сваких 100 мл вина. Важно је схватити да количина течности и гаса није адитивна. Ако помешате 12 мл етанола и 100 мл вина, добићете мање од 112 мл раствора.
Као други пример, 70% в / в трљајући алкохол може се припремити узимањем 700 мл изопропилног алкохола и додавањем довољно воде да се добије 1000 мл раствора (што неће бити 300 мл). -
Фракција мола (Кс) Ово је број молова једињења, подељен са укупним бројем молова свих хемијских врста у раствору. Имајте на уму да је збир свих молекулских фракција у раствору увек једнак 1.
Пример:Које су молне фракције састојака раствора формиране када се 92 г глицерола помеша са 90 г воде? (вода молекулске тежине = 18; молекулска маса глицерола = 92)
Решење:
90 г воде = 90 г к 1 мол / 18 г = 5 мол воде
92 г глицерола = 92 г к 1 мол / 92 г = 1 мол глицерола
укупни мол = 5 + 1 = 6 мола
Иксвода = 5 мол / 6 мол = 0.833
Икс глицерол = 1 мол / 6 мол = 0.167
Добра је идеја да провјерите математику тако што ћете провјерити да ли удјели кртица имају 1:
Иксвода + кглицерол = .833 + 0.167 = 1.000 -
Моларитет (М) Моларитет је вероватно најчешће коришћена јединица концентрације. То је број молова раствора по литри раствора (није нужно исти као запремина растварача!).
Пример:
Шта је моларност раствора направљено када се дода вода у 11 г ЦаЦл2 да се направи 100 мЛ раствора? (Молекуларна тежина ЦаЦл2 = 110)
Решење:
11 г ЦаЦл2 / (110 г ЦаЦл2 / мол ЦаЦл2) = 0,10 мол ЦаЦл2
100 мЛ к 1 Л / 1000 мЛ = 0.10 Л
моларност = 0,10 мол / 0,10 Л
моларност = 1.0 М -
Молалити (м) Молалити је број молова раствора по килограму растварача. Пошто је густина воде на 25 ° Ц око 1 килограм по литри, молалитет је приближно једнак моларности за разблажене водене растворе на овој температури. Ово је корисна апроксимација, али имајте на уму да је само апроксимација и да се не примењује када је раствор на другој температури, ако није разблажен или ако користи растварач који није вода.
Пример:Која је молалност раствора 10 г НаОХ у 500 г воде? (Молекуларна тежина НаОХ је 40)
Решење:
10 г НаОХ / (40 г НаОХ / 1 мол НаОХ) = 0,25 мол НаОХ
500 г воде к 1 кг / 1000 г = 0,50 кг воде
молалитет = 0,25 мола / 0,50 кг
молалитет = 0,05 М / кг
молалитет = 0,50 м -
Нормалност (Н) Нормалност је једнако грам одговарајуће тежине раствора по литру раствора. Тежина грама еквивалентне или еквивалентне мере је мера реактивног капацитета датог молекула. Нормалност је једина концентрациона јединица која зависи од реакције.
Пример:
1 М сумпорна киселина (Х2ТАКО4) је 2 Н за кисело-базне реакције, јер сваки мол сумпорне киселине даје 2 мола Х+ јони. Са друге стране, 1 М сумпорне киселине је 1 Н за таложење сулфата, пошто 1 мол сумпорне киселине обезбеђује 1 мол сулфатних јона. -
Грама по литру (г / Л)
Ово је једноставан начин припреме раствора на бази грама раствора по литри раствора. -
Формалност (Ф)
Формално решење је изражено у односу на масене масе формуле по литри раствора. -
Делови по милиону (ппм) и Делови по милиону (ппб)Користе се за изузетно разблажене растворе, ове јединице изражавају однос делова раствора по било којем милион делова раствора или 1 милијарди делова раствора.
Пример:
Откривено је да узорак воде садржи 2 ппм олова. То значи да на сваки милион делова, два од њих су оловни. Дакле, у узорку воде од једног грама, двомилионске ће бити грам. За водене растворе претпоставља се да густина воде износи за 1,00 г / мл за ове концентрационе јединице.
Како израчунати разрешења
ти разблажити раствор кад год додате растварач у раствор. Додавањем растварача долази до раствора ниже концентрације. Концентрацију раствора након разблаживања можете израчунати применом ове једначине:
МјаВја = МфВф
где је М моларност, В је запремина, а претплата и и ф односе се на почетну и крајњу вредност.
Пример:
Колико милилитара 5,5 М НаОХ је потребно да се припреми 300 мл 1,2 М НаОХ?
Решење:
5,5 М к В1 = 1.2 М к 0.3 Л
В1 = 1.2 М к 0.3 Л / 5.5 М
В1 = 0.065 Л
В1 = 65 мЛ
Дакле, да бисте припремили 1,2 М раствор НаОХ, сипајте 65 мЛ 5,5 М НаОХ у своју посуду и додате воду да бисте добили 300 мл коначне запремине