- Určení koncentrace roztoku
- Kvalitativní koncentrace
- Molarita (M)
- Řekněme, že jsme připravili roztok tak, že jsme ke 40 gramům (1,0 molu) hydroxidu sodného přidávali vodu, až konečný objem roztoku činil jeden litr (pro přehled výpočtů molů se vraťte do kapitoly Krtek). Protože v jednom litru roztoku máme jeden mol rozpuštěné látky, molarita je rovna (1 mol)/(1 litr) = 1 M. Roztok s molaritou jedna označujeme jako „jednomolární“ roztok. Molalita (m)
- Normálnost (N)
- Molový zlomek (?)
- Molový zlomek je definován jako podíl počtu molů jedné složky v roztoku a celkového počtu molů všech složek ve směsi. Ve formě rovnice můžeme molární zlomek jedné složky v roztoku vyjádřit takto: ?A = moly A?moly A + moly B + moly C +
- Díly na milion (ppm) a díly na miliardu (ppb)
- Krátký přehled jednotek koncentrace
Určení koncentrace roztoku
Existuje mnoho způsobů, jak změřit množství rozpuštěné látky přítomné v roztoku. Každá metoda je v chemii užitečná pro jiný účel, takže nám bohužel nezbývá než se je všechny naučit. Bez dalších podrobností je zde uvádíme:
Kvalitativní koncentrace
Množství rozpuštěné látky přítomné v roztoku lze bez čísel popsat jedním z následujících pojmů:
- Nenasycený: „Nenasycený“ označuje každý roztok, který je ještě schopen rozpustit větší množství rozpuštěné látky. Například sklenice ledového čaje není nasycená cukrem, pokud jste do ní dali jednu polévkovou lžíci cukru, protože je stále schopna rozpustit další cukr. Tento termín není příliš vhodný pro určení přesného množství přítomného rozpuštěného roztoku, například o sklenici vody i o naplněném bazénu bychom řekli, že jsou nenasycenými roztoky soli, pokud by v každém z nich byl rozpuštěn jeden gram soli.
- Nasycený: V těchto roztocích je rozpuštěno maximální možné množství rozpuštěné látky. Pokud například do sklenice Kool-Aidu neustále přidáváte cukr, nakonec se přestane rozpouštět a usadí se na dně (malé děti tomu však odmítají uvěřit). O tomto roztoku se říká, že je nasycený.
- Nasycený: Tyto roztoky jsou takové, ve kterých se rozpustilo více než normální maximální možné množství rozpuštěné látky. Tyto roztoky jsou neobvyklé a nejsou příliš stabilní. Například přidání malého smítka prachu do takového roztoku způsobí dostatečnou poruchu, takže se samovolně tvoří krystaly, dokud roztok nedosáhne nasyceného stavu.
Přidáním velmi malého množství rozpuštěné látky lze snadno zjistit, zda je roztok nenasycený, nasycený nebo přesycený. Pokud je roztok nenasycený, rozpuštěná látka se rozpustí. Pokud je roztok nasycený, nerozpustí se. Pokud je roztok přesycený, kolem přidaného roztoku se velmi rychle vytvoří krystaly.
Molarita (M)
Molarita je pravděpodobně nejčastěji používaný způsob měření koncentrace a je definována jako počet molů rozpuštěné látky na litr roztoku.
Řekněme, že jsme připravili roztok tak, že jsme ke 40 gramům (1,0 molu) hydroxidu sodného přidávali vodu, až konečný objem roztoku činil jeden litr (pro přehled výpočtů molů se vraťte do kapitoly Krtek). Protože v jednom litru roztoku máme jeden mol rozpuštěné látky, molarita je rovna (1 mol)/(1 litr) = 1 M. Roztok s molaritou jedna označujeme jako „jednomolární“ roztok.
Molalita (m)
Molalita je definována jako počet molů rozpuštěné látky na kilogram rozpouštědla. Pokud bychom například přidali dva kilogramy vody ke čtyřem molům cukru, molalita by byla rovna 4 molům/2 kilogramům = 2 m („dva molal“). Při výpočtech s molalitou si uvědomte, že vzhledem k tomu, že hustota vody je za standardních podmínek 1,0 g/ml, počet kilogramů vody se rovná počtu litrů vody.
Normálnost (N)
Normálnost roztoku je definována jako počet molů reaktivního druhu, obvykle označovaných jako „ekvivalenty“ na litr roztoku. Použití „ekvivalentů“ bude záviset na prováděné reakci, takže před výpočtem normality je nutná určitá znalost konkrétního chemického procesu v reakci. Takový je alespoň „normální“ způsob řešení tohoto problému. (Nemohl jsem odolat.)
Molový zlomek (?)
Molový zlomek je definován jako podíl počtu molů jedné složky v roztoku a celkového počtu molů všech složek ve směsi. Ve formě rovnice můžeme molární zlomek jedné složky v roztoku vyjádřit takto:
- ?A = moly A?moly A + moly B + moly C +
kde A označuje první složku, B označuje druhou složku a C označuje třetí složku. Jak naznačuje znak „?“, tento výpočet lze rozšířit tak, aby zahrnoval libovolný počet složek ve směsi.
Díly na milion (ppm) a díly na miliardu (ppb)
Díly na milion i díly na miliardu jsou jednotky koncentrace nejčastěji používané při analýze životního prostředí. Protože použitým rozpouštědlem je nejčastěji voda, lze koncentraci roztoku v ppm zjistit vydělením počtu mg (0,001 g) rozpuštěné látky počtem litrů vody. Části na miliardu lze určit vydělením počtu ?g (10-6 g) rozpuštěné látky počtem litrů vody.
Krátký přehled jednotek koncentrace
Následující tabulka obsahuje všechny jednotky koncentrace, které jsme zmínili v této části, a také způsob jejich zjištění.
| Jednotka | Symbol | Jak se měří |
|---|---|---|
| molarita | M | moly rozpuštěné látky / litry roztoku |
| molalita | m | moly rozpuštěné látky / kilogramy roztoku |
| normality | N | „ekvivalenty,“, který se mění v závislosti na prováděné reakci |
| mole frakce | ? | molů A?molů A + molů B + ? |
| částic na milion | ppm | mg roztoku/L vody |
| částic na miliardu | ppb | ?g roztoku/L vody |
Vyňato z knihy The Complete Idiot’s Guide to Chemistry 2003 od Iana Gucha. Všechna práva vyhrazena, včetně práva na reprodukci celku nebo části v jakékoli formě. Použito po dohodě s Alpha Books, členem Penguin Group (USA) Inc.
Chcete-li si tuto knihu objednat přímo u vydavatele, navštivte webové stránky Penguin USA nebo zavolejte na číslo 1-800-253-6476. Tuto knihu můžete také zakoupit na stránkách Amazon.com a Barnes & Noble.
.