Molarna koncentracija raztopin. Kakšna je masna koncentracija raztopine?

Analitična kemija, izvajanje reakcij, določanje biotehnoloških poskusov, proučevanje vpliva zdravil na laboratorijske živali in mnoga druga področja znanstvene dejavnosti zahtevajo določanje, izračunavanje, vrednotenje vpliva vsebnosti snovi na kateri koli proces. Koncentracija rešitev - vrednost vsebine komponente. Obstaja veliko načinov za izražanje števila kazalnikov posamezne spojine v sistemu, njihova uporaba pa je odvisna od nalog raziskovalca.

Načini izražanja koncentracij

Najpogostejši načini za izražanje koncentracije snovi v sistemu so masni delež in molarnost. Prvo pomeni masni odstotek sestavine v 100 ml raztopine. Kromatografske metode raziskovanja uporabljajo volumetrične odstotke, torej namesto gramov, vsebnost snovi je navedena v mililitrih. Molarna koncentracija raztopine je tudi običajna metoda izračuna. Njegovo bistvo je izraz vsebine snovi v molih na liter. V analitski kemiji se pogosto uporablja tak koncept kot normalna koncentracija. Označuje število ekvivalentov snovi v raztopini. Na primer, če se kot snov uporablja žveplova kislina (H ₂ SO ₄ ), v tem primeru normalnost pomeni dvakratno zmanjšanje molarne koncentracije, ker sta v eni molekuli dva vodikova atoma. V primeru. T klorovodikovo kislino (HCl), oba načina izražanja bosta enaka.

Več o molarni koncentraciji

Kaj je mišljeno z molarno koncentracijo raztopine, je bilo navedeno zgoraj. Seveda pa ima laik vprašanje: kaj pomeni izraz »mol«? Ta koncept vključuje količino snovi, zlasti njene atome, molekule, enako tisti, ki jo vsebuje 12 g ogljika, in sicer njen stabilen izotop ¹² C. Količina snovi se izračuna z deljenjem njene teže z molekulske mase ki se lahko izračuna na podlagi atomske sestave. V periodnem sistemu za vsak element je prikazana njegova masa, ki je enaka 1 molitvi.

Primeri uporabe molarne koncentracije

Koncentracija vodne raztopine kislin se običajno izračuna v molih ali ekvivalentih. To je posledica njihove agresivnosti, ki zahteva hiter prenos snovi v vodo, zato je tukaj lažje izračunati zahtevano prostornino kot tehtati. Izračun se izvede z deljenjem mase na mol.

Drug razlog je uporaba kislin v nevtralizacijskih reakcijah, ki so na primer lahko uporabne pri metodah titrimetrične analize za določanje koncentracije alkalij. Tu se aktivno uporablja tudi normalnost. Preprosto povedano, žveplova kislina nevtralizira kalijev hidroksid potrebujejo 2-krat manj kot sol, saj vsebuje več atomov vodika.

Drugo področje, kjer je nujno uporabljena molarna koncentracija, je priprava zmesi snovi z določenim razmerjem molekul ali izvedba reakcij. Ta način izražanja vsebine snovi je bolj informativen, saj le enote medsebojno vplivajo. Pri delu s plini je molska koncentracija najboljši način za izračun, saj je težko tehtati hlapne snovi, zato izračun poteka po prostornini.

Masna koncentracija

Masna koncentracija raztopine snovi je najpogostejša in najenostavnejša metoda kvantitativnega izražanja. Pogosto se uporablja praktično v laboratorijih za tehtanje trdnih spojin. Na podlagi potrebe po ponovnem izračunu na druge koncentracije se izvede ob objavi rezultatov. Prostornino trdnih snovi lahko izmerimo, vendar dobimo več nepotrebnih manipulacij.

Masna koncentracija se uporablja pri delu z večkomponentnimi sistemi, na primer s kompleksnimi naravnimi objekti, vodo, maso rastlin, tlemi. Uporablja se v študiji mešanice neznane sestave, pri pripravi mikrobioloških medijev. Določen vzorec zmesi snovi, na primer, vzamemo za raziskave z uporabo UV spektroskopije in drugih analitičnih metod. Ta metoda merjenja koncentracije snovi se uporablja, kadar ni potrebe po jasni reakciji za pripravo raztopin za dekontaminacijo, s poenostavljeno metodo preračunavanja, če je raziskovalec določil želeno masno sorazmernost.

Vrednost ionske koncentracije

Kot smo že omenili, se koncentracija ionov v raztopini pogosto izračuna z normalnostjo. To je posledica dejstva, da ko se interakcija pojavi na ravni molekul, reagirajo ti delci. Metoda je potrebna tudi pri izračunu postopka elektrolize soli. Slednje se zelo aktivno uporablja v praktičnih dejavnostih. Na primer, za pridobivanje rud težkih kovin. S to metodo dobimo fluor, klor, kovino očistimo. Bistvo elektrolize je, da gre za prehod enosmerni tok skozi raztopino elektrolita z uporabo negativne in pozitivne elektrode (katoda in anoda) se anioni in kationi premaknejo na nasprotne naboje in se oksidirajo (ali zmanjšajo).

Drugi načini za izražanje koncentracije rešitev

Koncentracija rešitev se izračuna z različnimi metodami, ker se v prihodnosti rezultati uporabljajo za različne namene. Molska frakcija se praviloma uporablja za mešanico plinov. To je razmerje med molom snovi in ​​vsoto vseh drugih sestavin v sistemu, prav tako izraženo v danih vrednostih.

Obstaja še en način za izračun koncentracije, ki se uporablja manj pogosto: molalnost. To je mol snovi, raztopljene v 1 kg topila. Koncentracija raztopine soli ali druge sestavine v pogojih močnega redčenja pri izračunu molarnosti in molalnosti bo skoraj enaka.

Priprava rešitev, ki temelji na metodi izračuna

Glede na to, kako je koncentracija izražena, lahko pripravo raztopin izvedemo na več načinov.

Tehtanje Če je treba pripraviti 100 ml mešanice, potem se vzame vzorec snovi, ki je enak njegovemu odstotku. Če je potrebno, naredite manjši ali večji obseg preračuna tekočine po razmerju ali razmerju. Na primer, morate narediti 50 ml 2% raztopine snovi. Za določitev količine vzorca v tem primeru zadostuje, da se odstotek razdeli za 2-krat, to pomeni, da se dobi 1 g snovi. Po tehtanju lahko vedno opravite ponovni izračun za molsko koncentracijo.

Merjenje prostornine se uporablja za pripravo tekočih mešanic. Znesek katere koli koncentracije lahko ponovno izračunate. V bistvu so tako pripravljene molarne in normalne raztopine.

Zaključek

Kljub enostavnosti določanja in izračunavanja masnega deleža je koncentracija raztopin, izražena v molarni enoti, bolj primerna. Raziskovalci ves čas aktivno uporabljajo metode preračunavanja. Izračuna se masa snovi, nato se raztopina izrazi v molarni koncentraciji in tako združi prednosti obeh metod. Zakaj je slednja metoda bolj znanstveno pravilna? Snovi z enako molarno koncentracijo vsebujejo enako število molekul. Ta koncentracija vam omogoča, da jasno določite želeno količino snovi za reakcijo. Masni delež je precej pomožen, kar nekaj poenostavlja. Pogosto ga uporabljajo mikrobiologi za pridobitev določenega razmerja bakterijske biomase z okoljem. To je posledica dejstva, da ti znanstveniki raziskujejo visoke molekularne spojine in je za njih bolj priročno, da izrazijo razmerje snovi v masi. Za kemike in fizike je molarna koncentracija raztopin osnovna. Številčne značilnosti vsebine snovi so potrebne v skoraj vseh naravnih vedah.