Концентрація іонів в моль / л. Молярність або концентрація іонів

У тексті "Концентрація в моль / л або молярністьВи бачили, що концентрація в моль / л пов'язана з кількістю речовини в розчиненій речовині (n_1,вимірюється в молях) з об'ємом розчину в літрах (V). Однак є деякі розчинені речовини, які, помістившись у воду, генерують іони.

Прикладом є те, що коли ми поміщаємо сіль (NaCl) у воду, між позитивним полюсом води з Cl та негативним полюсом з Na відбувається притягання, що дає іони Na⁺ і Cl^-.

Важливо знати, як визначити концентрацію в молях / л цих іонів, оскільки це може бути корисним у багатьох ситуаціях. Однією з галузей, яка використовує це, є медицина, особливо при медичних дослідженнях крові. У нашій крові та інших тілесних рідинах у них розчинені іони. Якщо концентрація цих іонів у нашій крові перевищує або нижче норми, це може порушити нормальне функціонування нашого організму та призвести до розладів та захворювань.

Див. Випадок із іонами заліза (Fe²⁺): якщо людині не вистачає цього іона, у нього може розвинутися анемія. Таким чином, коли людині, яка страждає на анемію, кажуть, що їй потрібно вживати багату залізом їжу або навіть якісь ліки, що містять залізо, це насправді іон заліза, а не металевий елемент.

instagram story viewer

Інший випадок - втрата іонів кальцію (Ca²⁺) в кістках, викликаючи остеопороз, як показано на фотографіях із збільшеними зображеннями кісток нижче:

Збільшені зображення нормальної кістки та кісток з остеопорозом

Подивіться на інші приклади іонів, які мають життєво важливі функції в нашому організмі і мають бути в правильній концентрації:

Дошка з функціями та ефектами концентрації іонів в організмі

Отже, з огляду на цю інформацію, стає очевидним, що знати, як розрахувати концентрацію іонів у розчинах, дійсно важливо. Але як це можна зробити?

Можна визначити концентрацію в моль / л іонів, присутніх у розчинах, якщо відомі два суттєві дані, а саме:

Формули речовин, розчинених у воді;
Моларність ваших рішень.

Маючи ці дані на руках, напишіть рівняння дисоціації або іонізації розчиненої речовини та знайдіть шляхом вирахування концентрацію іонів, як вона пропорційна кількості молей кожного іона. Це означає, що концентрація іонів пропорційна їх відповідним коефіцієнтам у рівнянні іонізації або дисоціації.

Дивіться наступний приклад, щоб краще зрозуміти, як виконується цей розрахунок:

"Вважаємо, що концентрація у кількості речовини даного водного розчину фосфату магнію (Mg₃(ПИЛ₄)₂ становить 0,5 моль / л. Якою буде концентрація в моль / л катіонів магнію (Mg²⁺_(тут)) і фосфатні аніони (PO^3-_{4 (вод.)}) у цьому рішенні, враховуючи, що ступінь дисоціації (α) становила 100%? "

Першим кроком у вирішенні цієї проблеми є написання рівняння дисоціації або іонізації. Якщо у вас виникли труднощі, ви можете базуватися на загальному рівнянні нижче:

1 А_хB_р→ x A^{+ y} + y B^-x
1 моль х моль у моль

Отже, розглядаючи в цьому прикладі, що фосфат магнію повністю дисоціював, ми маємо таке рівняння:

1 мг₃(ПИЛ₄)_{2 (вод.)}→ 3 мг²⁺_(тут) + 2 gp^3-_{4 (вод.)}

1 моль 3 моль 2 моль

Ми бачимо, що 1 моль Mg₃(ПИЛ₄)₂дає 3 моль Mg²⁺_(тут) і 2 моль PO^3-_{4 (вод.)}; таким чином, кількість молей катіону буде в 3 рази більше кількості молей фосфату, з яким був приготований розчин, а кількості аніонів - у 2 рази.

Оскільки розчин становить 0,5 моль / л Mg₃(ПИЛ₄)_{2 (вод.)}, це означає, що в 1 л його розчинили 0,5 моль Mg₃(ПИЛ₄)₂, що дало 1,5 моль / л Mg²⁺_(тут) і 1,0 моль / л PO^3-_{4 (вод.)}:

1 мг₃(ПИЛ₄)_{2 (вод.)}→ 3 мг²⁺_(тут) + 2 gp^3-_{4 (вод.)}

1 моль 3 моль 2 моль

0,5 моль х у

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

0,5 моль / л 1,5 моль / л1,0 моль / л

Але що, якби ступінь дисоціації або іонізації не була 100%? Скажімо, це було 70%, як би ми дізналися про концентрацію в молях / л цих іонів?

У такому випадку просто виконайте просте правило з трьох. Дивись нижче:

1,5 моль / л Mg²⁺_(тут) 100 %

х 70%

x = 70. 1,5 → x = 1,05 моль / л іонів Mg²⁺_(тут)
100

1,5 моль / л PO^3-_{4 (вод.)} 100 %

y 70%