- Determinarea concentrației unei soluții
- Concentrații calitative
- Molaritatea (M)
- Să spunem că am făcut o soluție adăugând apă la 40 de grame (1,0 mol) de hidroxid de sodiu până când volumul final al soluției este de un litru (pentru a revizui calculele molare, întoarceți-vă la The Mole). Deoarece avem un mol de solut într-un litru de soluție, molaritatea este egală cu (1 mol)/(1 litru) = 1 M. Ne referim la o soluție cu o molaritate de unu ca fiind o soluție „de un mol”. Molalitatea (m)
- Normalitatea (N)
- Fracție molară (?)
- Fracțiunea molară se definește ca fiind numărul de moli ai unui component dintr-o soluție împărțit la numărul total de moli ai tuturor componentelor din amestec. Sub formă de ecuație, putem exprima fracția molară a unui component dintr-o soluție ca fiind: ?A = moli de A?moli de A + moli de B + moli de C + ?
- Părți la milion (ppm) și părți la miliard (ppb)
- Un scurt rezumat al unităților de concentrație
Determinarea concentrației unei soluții
Există mai multe moduri de a măsura cantitatea de solut prezentă într-o soluție. Fiecare metodă este utilă pentru un scop diferit în chimie, așa că, din păcate, suntem blocați cu sarcina de a le învăța pe toate. Fără alte introduceri, iată-le:
Concentrații calitative
Cantitatea de solut prezentă într-o soluție poate fi descrisă, fără numere, prin unul dintre următorii termeni:
- Nu saturat: „Nesaturată” se referă la orice soluție care este încă capabilă să dizolve o cantitate mai mare de solut. De exemplu, un pahar de ceai cu gheață nu este saturat cu zahăr dacă ați pus în el o lingură de zahăr, deoarece este încă capabil să dizolve mai mult zahăr. Acest termen nu este foarte bun pentru a determina cantitatea exactă de solut prezent… de exemplu, atât un pahar de apă, cât și o piscină plină ar fi considerate soluții nesaturate de sare dacă în fiecare dintre ele ar fi dizolvat un gram de sare.
- Saturat: Aceste soluții au dizolvat cantitatea maximă posibilă de solut. De exemplu, dacă continuați să adăugați zahăr într-un pahar de Kool-Aid, acesta va înceta în cele din urmă să se dizolve și se va depune pe fundul apei (copiii mici refuză însă să creadă acest lucru). Această soluție se spune că este saturată.
- Suprasaturată: Aceste soluții sunt cele care au dizolvat mai mult decât cantitatea maximă normală posibilă de solut. Aceste soluții sunt neobișnuite și nu sunt foarte stabile. De exemplu, adăugarea unui mic grăunte de praf într-o astfel de soluție provoacă o perturbare suficient de mare încât să se formeze spontan cristale până când soluția ajunge la o stare saturată.
Este ușor de spus dacă o soluție este nesaturată, saturată sau suprasaturată prin adăugarea unei cantități foarte mici de solut. Dacă soluția este nesaturată, solutul se va dizolva. Dacă soluția este saturată, nu se va dizolva. Dacă soluția este suprasaturată, se vor forma foarte repede cristale în jurul solutului pe care l-ați adăugat.
Molaritatea (M)
Molaritatea este probabil cel mai frecvent utilizat mod de măsurare a concentrației și este definită ca fiind numărul de moli de solut pe litru de soluție.
Să spunem că am făcut o soluție adăugând apă la 40 de grame (1,0 mol) de hidroxid de sodiu până când volumul final al soluției este de un litru (pentru a revizui calculele molare, întoarceți-vă la The Mole). Deoarece avem un mol de solut într-un litru de soluție, molaritatea este egală cu (1 mol)/(1 litru) = 1 M. Ne referim la o soluție cu o molaritate de unu ca fiind o soluție „de un mol”.
Molalitatea (m)
Molalitatea este definită ca fiind numărul de moli de solut la un kilogram de solvent. De exemplu, dacă am adăuga două kilograme de apă la 4 moli de zahăr, molalitatea ar fi egală cu 4 moli/2 kilograme = 2 m („doi moli”). Atunci când efectuați calcule cu molalitatea, rețineți că, deoarece densitatea apei este de 1,0 g/mL în condiții standard, numărul de kilograme de apă este egal cu numărul de litri de apă.
Normalitatea (N)
Normalitatea unei soluții este definită ca fiind numărul de moli ai unei specii reactive, de obicei numiți „echivalenți” pe litru de soluție. Utilizarea „echivalenților” va depinde de reacția care se realizează, astfel încât este necesară o anumită cunoaștere a procesului chimic specific unei reacții înainte de a calcula normalitatea. Cel puțin, acesta este modul „normal” de a rezolva această problemă. (Nu am putut rezista.)
Fracție molară (?)
Fracțiunea molară se definește ca fiind numărul de moli ai unui component dintr-o soluție împărțit la numărul total de moli ai tuturor componentelor din amestec. Sub formă de ecuație, putem exprima fracția molară a unui component dintr-o soluție ca fiind:
- ?A = moli de A?moli de A + moli de B + moli de C + ?
unde A se referă la primul component, B se referă la al doilea component, iar C se referă la al treilea component. După cum indică „?”, acest calcul poate fi extins pentru a include orice număr de componente din amestec.
Părți la milion (ppm) și părți la miliard (ppb)
Atât părțile la milion, cât și părțile la miliard sunt unități de concentrație utilizate cel mai frecvent în analiza mediului. Deoarece solventul utilizat este cel mai frecvent apa, concentrația unei soluții în ppm poate fi găsită prin împărțirea numărului de mg (0,001 g) de solut la numărul de litri de apă. Părțile pe miliard pot fi determinate prin împărțirea numărului de ?g (10-6 g) de solut la numărul de litri de apă.
Un scurt rezumat al unităților de concentrație
Tabelul următor include toate unitățile de concentrație pe care le-am menționat în această secțiune, precum și modul de a le găsi.
| Unitate | Simbol | Cum se măsoară |
|---|---|---|
| molaritate | M | moli de solut / litri de soluție |
| molalitate | m | moli de solut / kilograme de soluție |
| normalitate | N | „echivalenți”,”, care variază în funcție de reacția care se realizează |
| fracțiune molară | ? | moli de A?moli de A + moli de B + ? |
| părți la milion | ppm | mg solut/L de apă |
| părți la miliard | ppb | ?g solut/L de apă |
Extras din The Complete Idiot’s Guide to Chemistry 2003 de Ian Guch. Toate drepturile rezervate, inclusiv dreptul de reproducere integrală sau parțială sub orice formă. Folosit prin acord cu Alpha Books, un membru al Penguin Group (USA) Inc.
Pentru a comanda această carte direct de la editură, vizitați site-ul web al Penguin USA sau sunați la 1-800-253-6476. De asemenea, puteți achiziționa această carte de pe Amazon.com și Barnes & Noble.
.