ความเข้มข้นของไอออนเป็นโมล/ลิตร ความเข้มข้นของโมลาริตีหรือไอออน

ในข้อความ "ความเข้มข้นเป็นโมล/ลิตรหรือโมลาริตี” คุณเห็นว่าความเข้มข้นใน mol/L สัมพันธ์กับปริมาณของสสารในตัวถูกละลาย (n_1, วัดเป็นโมล) ด้วยปริมาตรของสารละลายเป็นลิตร (V) อย่างไรก็ตาม มีตัวละลายบางชนิดที่เมื่อใส่ในน้ำ จะเกิดไอออน

ตัวอย่างคือ เมื่อเราใส่เกลือ (NaCl) ลงในน้ำ จะเกิดแรงดึงดูดระหว่างขั้วบวกของน้ำที่มี Cl และขั้วลบที่มี Na ทำให้เกิดไอออน Na⁺ และ Cl^-.

สิ่งสำคัญคือต้องทราบวิธีการกำหนดความเข้มข้นในโมล/ลิตรของไอออนเหล่านี้ เนื่องจากอาจมีประโยชน์ในหลายสถานการณ์ ด้านหนึ่งที่ใช้ยานี้โดยเฉพาะในการตรวจเลือดทางการแพทย์ เลือดและของเหลวในร่างกายของเรามีไอออนที่ละลายอยู่ในนั้น หากความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้ในเลือดของเราสูงหรือต่ำกว่าปกติ ก็อาจส่งผลต่อการทำงานที่เหมาะสมของร่างกายเรา และนำไปสู่ความผิดปกติและโรคต่างๆ

ดูกรณีของไอออนเหล็ก (Fe²⁺): หากบุคคลนั้นขาดไอออนนี้ เขาอาจเป็นโรคโลหิตจางได้ ดังนั้น เมื่อมีคนบอกว่าผู้ที่เป็นโรคโลหิตจางจำเป็นต้องรับประทานอาหารที่มีธาตุเหล็กสูง หรือแม้แต่ยาบางชนิดที่มีธาตุเหล็ก แท้จริงแล้วมันคือไอออนของเหล็กไม่ใช่ธาตุโลหะ

อีกกรณีหนึ่งคือเมื่อมีการสูญเสียแคลเซียมไอออน (Ca²⁺) ในกระดูกทำให้เกิดโรคกระดูกพรุน ดังรูป พร้อมภาพขยายของกระดูกด้านล่าง:

ดูตัวอย่างอื่นๆ ของไอออนที่มีหน้าที่สำคัญในร่างกายของเราและต้องมีความเข้มข้นที่ถูกต้อง:

ดังนั้น จากข้อมูลนี้ จึงเห็นได้ชัดว่าการรู้วิธีคำนวณความเข้มข้นของไอออนในสารละลายมีความสำคัญจริงๆ แต่สิ่งนี้สามารถทำได้อย่างไร?

เป็นไปได้ที่จะกำหนดความเข้มข้นเป็นโมล/ลิตรของไอออนที่มีอยู่ในสารละลาย หากทราบข้อมูลสำคัญสองข้อมูล ได้แก่

1. สูตรของสารที่ละลายในน้ำ
2. โมลาริตีของสารละลายของคุณ

ด้วยข้อมูลเหล่านี้ในมือ ให้เขียนสมการการแยกตัวออกหรือสมการไอออไนเซชันของตัวถูกละลายที่เป็นปัญหา และหาโดยการหักความเข้มข้นของไอออนเป็น เป็นสัดส่วนกับจำนวนโมลของแต่ละไอออน ซึ่งหมายความว่าความเข้มข้นของไอออนเป็นสัดส่วนกับสัมประสิทธิ์ตามลำดับในสมการไอออไนเซชันหรือการแยกตัว

ดูตัวอย่างต่อไปนี้เพื่อทำความเข้าใจวิธีการคำนวณนี้ให้ดีขึ้น:

พิจารณาว่าความเข้มข้นของสารในสารละลายของแมกนีเซียม ฟอสเฟต (Mg .)₃(ฝุ่น₄)₂ คือ 0.5 โมล/ลิตร ความเข้มข้นของไอออนบวกแมกนีเซียมในโมล/ลิตรจะเป็นเท่าใด (Mg²⁺_{(ที่นี่)}) และแอนไอออนฟอสเฟต (PO^3-_4(aq)) ในการแก้ปัญหานี้ โดยพิจารณาว่าระดับความแตกแยก (α) เท่ากับ 100%?”

ขั้นตอนแรกในการแก้ปัญหานี้คือการเขียนสมการการแยกตัวออกหรือสมการไอออไนเซชัน หากคุณมีปัญหา คุณสามารถใช้สมการทั่วไปด้านล่าง:

1 อา_xบี_y → x เอ^+ย + y B^-x
1 โมล x โมล y โมล

ดังนั้น เมื่อพิจารณาในตัวอย่างนี้ว่าแมกนีเซียมฟอสเฟตแยกตัวออกจากกันอย่างสมบูรณ์ เรามีสมการต่อไปนี้:

1 มก.₃(ฝุ่น₄)_2(aq) → 3 มก.²⁺_{(ที่นี่)} + 2 gp^3-_4(aq)

1 โมล 3 โมล 2 โมล

จะเห็นว่า Mg. 1 โมล₃(ฝุ่น₄)₂ ให้ Mg. 3 โมล²⁺_{(ที่นี่)} และ PO. 2 โมล^3-_4(aq); ดังนั้นจำนวนโมลของไอออนบวกจะเป็น 3 เท่าของจำนวนโมลของฟอสเฟตที่เตรียมสารละลายและของไอออนจะเป็น 2 เท่า

เนื่องจากสารละลายคือ 0.5 โมลต่อลิตรของMg₃(ฝุ่น₄)_2(aq) ซึ่งหมายความว่า 0.5 โมลของ Mg ถูกละลายใน 1 ลิตรของมัน₃(ฝุ่น₄)₂ซึ่งทำให้เกิด Mg. 1.5 โมลต่อลิตร²⁺_{(ที่นี่)} และ 1.0 โมลต่อลิตรของ PO^3-_4(aq):

1 มก.₃(ฝุ่น₄)_2(aq) → 3 มก.²⁺_{(ที่นี่)} + 2 gp^3-_4(aq)

1 โมล 3 โมล 2 โมล

0.5 โมล x y

1. 0,5 3. 0,5 2. 0,5

0.5 โมล/ลิตร 1.5 โมล/ลิตร1.0 โมล/ลิตร

แต่ถ้าระดับความแตกแยกหรือไอออไนซ์ไม่ถึง 100%? สมมติว่าเป็น 70% เราจะหาความเข้มข้นของโมล/ลิตรของไอออนเหล่านี้ได้อย่างไร

ในกรณีนั้น ให้ทำตามกฎง่ายๆ สามข้อ ดูด้านล่าง:

1.5 โมลต่อลิตรของ Mg²⁺_{(ที่นี่)} 100 %

x 70%

x = 70. 1,5  → x = 1.05 โมล/ลิตร ของ Mg ไอออน²⁺_{(ที่นี่)}
100

PO. 1.5 โมล/ลิตร^3-_4(aq) 100 %

ญ 70%

y = 70. 1,0  → y = 0.70 โมล/ลิตร ของ PO ไอออน^3-_4(aq)
100

โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี

ที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/concentracao-dos-ions-mol-l.htm