Stężenie roztworów odpowiada ilości substancji rozpuszczonej obecnej w danej ilości rozpuszczalnika.
Kiedy mówimy o stężeniu, interesuje nas odkrycie związku między ilością substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika w roztworze.
Istnieje kilka sposobów obliczania stężenia roztworu i można stosować różne jednostki miary.
Rodzaje i sposoby obliczania stężenia
wspólna koncentracja
Powszechne stężenie to stosunek ustalony między masą substancji rozpuszczonej a objętością roztworu.
Wyraża się to następującym wzorem:
C = m / V
Gdzie:
C = wspólne stężenie, w g/l
m = masa substancji rozpuszczonej, w g
V = objętość roztworu, w L
Nie myl wspólnej koncentracji z gęstość, który odnosi się do masy i objętości roztworu. Gęstość oblicza się w następujący sposób:
d = m / V
d = gęstość, w g/L
m = masa roztworu (masa substancji rozpuszczonej + masa rozpuszczalnika), w g
v = objętość roztworu, w L
Stężenie molowe lub molarność
Stężenie molowe lub molarność to związek między masą substancji rozpuszczonej w liczbie moli a objętością roztworu.
Molarność wyraża się następującymi wzorami:
M = n1 / V lub M = m / M1.V
Gdzie:
M = molarność, w molach/L
n1 = liczba moli substancji rozpuszczonej, w mol
m = masa substancji rozpuszczonej, w g
M1 = masa molowa, w g/mol
V = objętość roztworu, w L
czytać o Liczba mol i masa molowa.
Tytuł Koncentracja
Miano lub procent masowy roztworu to stosunek masy substancji rozpuszczonej do masy roztworu.
Wyraża się ją za pomocą następującego wzoru:
T = m1 / m lub T = m1 / m1 + m2
Gdzie:
T = tytuł
m = masa roztworu, w g
m1 = masa substancji rozpuszczonej, w g
m2 = masa rozpuszczalnika, w g
Tytuł nie ma jednostki miary, w większości przypadków jest wyrażony w procentach. W tym celu osiągnięty wynik należy pomnożyć przez 100: % = 100. T
Gdy roztwór jest gazowy lub po prostu płynny, miano można również obliczyć z objętości roztworu, zastępując wartości masą objętości. Nie ma jednak możliwości dodania objętości rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej.
T = V1/V
części na milion
W niektórych przypadkach masa substancji rozpuszczonej w roztworze jest bardzo mała, co uniemożliwia obliczenie procentu.
Jedną z możliwości jest obliczenie ilości substancji rozpuszczonej w gramach obecnej w 1 000 000 (106) gramy roztworu.
Wzór na to obliczenie jest następujący:
1 ppm = 1 część substancji rozpuszczonej / 106 rozwiązania
Molalność
TEN molalność lub stężenie molowe wyraża ilość i liczbę moli substancji rozpuszczonej obecnej w rozpuszczalniku.
W = 1000. m1 / m2. M1
Gdzie:
W: Molalność, w mol/kg
m1: masa substancji rozpuszczonej
m2: masa rozpuszczalnika, w kg
M1: masa molowa substancji rozpuszczonej
Związek między stężeniami
Oprócz przedstawionych postaci możliwe jest również obliczenie stężenia z zależności pomiędzy stężeniem powszechnym, gęstością i mianem.
Formuła, której należy użyć, jest następująca:
C = 1000. re. T
Gdzie:
C = wspólne stężenie
d = gęstość
T = tytuł
Wiedzieć więcej:
- Rozwiązania chemiczne
- Solute i Solvent
- Rozpuszczalność
- Rozcieńczanie roztworów
Rozwiązane ćwiczenia
1. Sól fizjologiczna (UFSCAR - SP) zawiera 0,900 gramów NaCl o masie molowej 58,5 g/mol w 100 ml roztworu wodnego. Stężenie soli fizjologicznej wyrażone w mol/l jest równe:
a) 0,009
b) 0,015
c) 0,100
d) 0,154
e) 0,900
Rozkład:
Obserwując dane podane w pytaniu, powinieneś skorzystać ze wzoru na molarność.
Nie zapomnij również przemienić 100 ml roztworu na litry, co daje 0,1 l.
M = m / M1.V
M = 0,900 / 58,5. 0,1
M = 0,154 mol/L
Odpowiadać: Alternatywa d) 0,154
2. 24g sacharozy rozpuszcza się w wodzie wystarczającej na 500 ml roztworu. Jakie jest wspólne stężenie tego roztworu?
Rozkład:
Ze wzoru na zwykłe stężenie mamy C=24/0,5.
Zauważ, że konieczne było przekształcenie 500 ml na litry.
Odpowiadać: Powszechne stężenie równe 48 g/l.
Ćwiczenia
1. (Vunesp-2000) Wiedząc, że masa molowa litu wynosi 7,0 g/mol, masa litu zawarta w 250 ml roztworu wodnego o stężeniu 0,160 mol/l węglanu litu wynosi:
a) 0,560g.
b) 0,400g.
c) 0,280g.
d) 0,160g.
e) 0,080g.
a) 0,560g.
2. (UCS-RS) Jedna osoba użyła 34,2 g sacharozy (C12H22O11) do słodzenia kawy. Objętość posłodzonej kawy w filiżance wynosiła 50 ml. Stężenie molowe sacharozy w kawie wynosiło:
a) 0,5 mola/l.
b) 1,0 mol/l.
c) 1,5 mola/l.
d) 2,0 mola/l.
e) 2,5 mola/l.
d) 2,0 mola/l.
3. (PUC - RS/1-2000) Sól fizjologiczna to wodny roztwór chlorku sodu, stosowany w medycynie, ponieważ jego skład jest zgodny ze składem płynów ustrojowych. Wiedząc, że został on przygotowany przez rozpuszczenie 0,9 g soli w 100 ml roztworu, możemy powiedzieć, że molarność roztworu wynosi w przybliżeniu:
a) 1,25.
b) 0,50.
c) 0,45.
d) 0,30.
e) 0,15.
e) 0,15.
