- Oznaczanie Stężenia Roztworu
- Stężenia ilościowe
- Molarność (M)
- Powiedzmy, że sporządziliśmy roztwór dodając wodę do 40 gramów (1 mol) wodorotlenku sodu, aż końcowa objętość roztworu wyniesie jeden litr (aby zapoznać się z obliczeniami molowymi, wróć do działu Kret). Ponieważ mamy jeden mol rozpuszczalnika w jednym litrze roztworu, molowość jest równa (1 mol)/(1 litr) = 1 M. Odnosimy się do roztworu o molowości jednego jako do roztworu „jednomolowego”. Molowość (m)
- Normalność (N)
- Ułamek molowy (?)
- Części na milion (ppm) i części na miliard (ppb)
- Szybkie podsumowanie jednostek stężenia
Oznaczanie Stężenia Roztworu
Istnieje wiele sposobów na zmierzenie ilości solutu obecnego w roztworze. Każda metoda jest przydatna do innego celu w chemii, więc niestety utknęliśmy z zadaniem nauczenia się ich wszystkich. Bez dalszych ceregieli, oto one:
Stężenia ilościowe
Ilość solutu obecnego w roztworze może być opisana bez liczb jednym z następujących terminów:
- Nienasycony: „Nienasycony” odnosi się do każdego roztworu, który jest jeszcze zdolny do rozpuszczenia większej ilości solutu. Na przykład, szklanka mrożonej herbaty nie jest nasycona cukrem, jeśli umieściłeś w niej jedną łyżkę stołową cukru, ponieważ nadal jest w stanie rozpuścić więcej cukru. Termin ten nie jest bardzo dobry do określenia dokładnej ilości obecnego rozpuszczalnika. Na przykład, zarówno szklanka wody, jak i wypełniony basen byłyby uważane za nienasycone roztwory soli, gdyby w każdym z nich był rozpuszczony jeden gram soli: W roztworach tych rozpuściła się maksymalna możliwa ilość solutu. Na przykład, jeśli nadal dodawać cukier do szklanki Kool-Aid, to w końcu przestanie się rozpuszczać i osiądzie na dnie (małe dzieci, jednak nie chcą w to uwierzyć). Roztwór ten nazywany jest nasyconym.
- Nasycony: Są to roztwory, w których rozpuściło się więcej niż normalna maksymalna możliwa ilość solutu. Roztwory te są niezwykłe i nie są bardzo stabilne. Na przykład, dodanie małej drobinki kurzu do takiego roztworu powoduje na tyle duże zaburzenia, że spontanicznie tworzą się kryształy, aż roztwór osiągnie stan nasycenia.
Łatwo jest stwierdzić, czy roztwór jest nienasycony, nasycony lub przesycony przez dodanie bardzo małej ilości rozpuszczalnika. Jeśli roztwór jest nienasycony, rozpuszczalnik rozpuści się. Jeśli roztwór jest nasycony, nie rozpuści się. Jeśli roztwór jest przesycony, wokół dodanego rozpuszczalnika bardzo szybko utworzą się kryształy.
Molarność (M)
Molarność jest prawdopodobnie najczęściej stosowanym sposobem pomiaru stężenia i jest zdefiniowana jako liczba moli rozpuszczalnika na litr roztworu.
Powiedzmy, że sporządziliśmy roztwór dodając wodę do 40 gramów (1 mol) wodorotlenku sodu, aż końcowa objętość roztworu wyniesie jeden litr (aby zapoznać się z obliczeniami molowymi, wróć do działu Kret). Ponieważ mamy jeden mol rozpuszczalnika w jednym litrze roztworu, molowość jest równa (1 mol)/(1 litr) = 1 M. Odnosimy się do roztworu o molowości jednego jako do roztworu „jednomolowego”.
Molowość (m)
Molowość jest zdefiniowana jako liczba moli rozpuszczalnika na kilogram rozpuszczalnika. Na przykład, gdybyśmy dodali dwa kilogramy wody do 4 moli cukru, molalność byłaby równa 4 molom/2 kilogramom = 2 m („dwa molale”). Podczas wykonywania obliczeń z molalnością należy pamiętać, że ponieważ gęstość wody w warunkach standardowych wynosi 1,0 g/mL, liczba kilogramów wody jest równa liczbie litrów wody.
Normalność (N)
Normalność roztworu definiuje się jako liczbę moli reagujących gatunków, zwykle określanych jako „równoważniki” na litr roztworu. Użycie „ekwiwalentów” zależy od przeprowadzanej reakcji, więc pewna wiedza o specyficznym procesie chemicznym w reakcji jest konieczna przed obliczeniem normalności. Przynajmniej taki jest „normalny” sposób rozwiązywania tego problemu. (I couldn’t resist.)
Ułamek molowy (?)
gdzie A odnosi się do pierwszego składnika, B odnosi się do drugiego składnika, a C odnosi się do trzeciego składnika. Jak wskazuje znak „?”, obliczenie to można rozszerzyć w celu uwzględnienia dowolnej liczby składników mieszaniny.
Części na milion (ppm) i części na miliard (ppb)
Zarówno części na milion, jak i części na miliard są jednostkami stężenia najczęściej stosowanymi w analizie środowiskowej. Ponieważ najczęściej stosowanym rozpuszczalnikiem jest woda, stężenie roztworu w ppm można znaleźć dzieląc liczbę mg (0,001 g) rozpuszczalnika przez liczbę litrów wody. Części na miliard można określić dzieląc liczbę g (10-6 g) solutu przez liczbę litrów wody.
Szybkie podsumowanie jednostek stężenia
Następująca tabela zawiera wszystkie jednostki stężenia, o których wspomnieliśmy w tym rozdziale, jak również sposób ich znalezienia.
| Jednostka | Symbol | Jak jest mierzona |
|---|---|---|
| molarność | M | mole rozpuszczalnika / litry roztworu |
| molowość | m | mole solutu / kilogramy roztworu |
| normalność | N | „równoważniki,”, który zmienia się w zależności od przeprowadzanej reakcji |
| ułamek molowy | ? | moli A?moli A + moli B + ? |
| części na milion | ppm | mg solutu/L wody |
| części na miliard | ppb | ?g roztworu/L wody |
Fragment książki The Complete Idiot’s Guide to Chemistry 2003 autorstwa Iana Gucha. Wszystkie prawa zastrzeżone, w tym prawo do reprodukcji w całości lub w części w jakiejkolwiek formie. Wykorzystano po uzgodnieniu z Alpha Books, członkiem Penguin Group (USA) Inc.
Aby zamówić tę książkę bezpośrednio u wydawcy, odwiedź stronę Penguin USA lub zadzwoń pod numer 1-800-253-6476. Można również nabyć tę książkę w Amazon.com i Barnes & Noble.
.