Συγκέντρωση διαλύματος
Ο όρος "αραιωμένο" ή "συμπυκνωμένο" χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη συγκέντρωση ενός διαλύματος. είναι ένας ποιοτικός τρόπος έκφρασης του πόσο συμπυκνωμένη είναι η λύση. Τα αραιά διαλύματα είναι εκείνα στα οποία η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας είναι σχετικά μικρή, ενώ τα συμπυκνωμένα διαλύματα είναι εκείνα στα οποία η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας είναι σχετικά υψηλή. Δεν γνωρίζουμε πόσο συμπυκνωμένη είναι η λύση γιατί πρόκειται για σχετικούς όρους, όχι για αριθμητικούς.
Σε ένα υδατικό διάλυμα, υπάρχουν δύο συστατικά, δηλαδή η διαλυμένη ουσία και ο διαλύτης. Αυτοί είναι οι δύο πιο θεμελιώδεις όροι στη συγκέντρωση διαλύματος που πρέπει να γνωρίζετε. Είναι απαραίτητο να παρακολουθείτε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που υπάρχει στο διάλυμα ανά πάσα στιγμή. Στη χημεία, η συγκέντρωση του διαλύματος ορίζεται ως η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που υπάρχει σε μια δεδομένη ποσότητα διαλύτη. Όταν ένα διάλυμα περιέχει μεγαλύτερη συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας, το αναφέρουμε ως συμπυκνωμένο διάλυμα. Ένα αραιό διάλυμα, από την άλλη πλευρά, ορίζεται ως ένα διάλυμα που περιέχει μεγαλύτερη ποσότητα διαλύτη.
Έχοντας διαπιστώσει την κατανόησή σας για το τι συνιστά συγκέντρωση σε διάλυμα, μπορούμε να προχωρήσουμε στη συζήτηση των διαφόρων μεθόδων έκφρασης της συγκέντρωσης.
Εξέφρασε τη συγκέντρωση ενός διαλύματος με διαφορετικούς τρόπους
Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τρόποι έκφρασης της συγκέντρωσης ενός διαλύματος με διαφορετικούς τρόπους. Οι χημικοί συνήθως ασχολούνται με τον αριθμό των σπίλων που υπάρχουν σε ένα διάλυμα. Οι φαρμακοποιοί θα χρησιμοποιούν ποσοστιαίες συγκεντρώσεις αντί για τον αριθμό των σπίλων στους υπολογισμούς τους. Ως αποτέλεσμα, είναι σημαντικό να γνωρίζετε όλες τις διαφορετικές μεθόδους έκφρασης της συγκέντρωσης των διαλυμάτων.
Ο ακόλουθος τύπος χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της συγκέντρωσης του διαλύματος.
Συγκέντρωση διαλύματος =Βάρος της διαλυμένης ουσίας σε γραμμάρια/όγκος σε λίτρα
Επιπλέον, θα εξετάσουμε μερικές εναλλακτικές μεθόδους υπολογισμού της συγκέντρωσης ενός διαλύματος που βασίζονται στους διάφορους τρόπους έκφρασης των συγκεντρώσεων.
Συγκέντρωση σε μέρη ανά εκατομμύριο
Εκφράζεται ως βάρος ενός γραμμαρίου. Ακολουθεί ο τύπος για τον προσδιορισμό των μερών ανά εκατομμύριο:
ppm(A)=Μάζα A/ Συνολική μάζα του διαλύματος x 106
Μαζικό ποσοστό (β/β)
Εκφράζεται ως ποσοστό μάζας της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα (m% της διαλυμένης ουσίας στο διάλυμα). Ακολουθεί ο τύπος για τον υπολογισμό του ποσοστού μάζας:
Μαζικό ποσοστό A =
Μάζα του συστατικού Α/ (Συνολική μάζα του διαλύματος )x100
π.χ. CH3COOH 33% w/w και H2SO4 98,0% w/w.
Ποσοστό έντασης (V/V)
Εκφράζεται ως ποσοστό του συνολικού όγκου της διαλυμένης ουσίας στον διαλύτη (ποσοστό όγκου διαλυμένης ουσίας προς διαλύτη). Ακολουθεί ο τύπος για τον υπολογισμό του ποσοστού όγκου:
Ποσοστό όγκου A =
Όγκος του στοιχείου A/ Συνολικός όγκος του x100
Ποσοστό μάζας ανά όγκο (w/V)
Ο αριθμός των γραμμαρίων διαλυμένης ουσίας που περιέχονται σε 100 χιλιοστόλιτρα προϊόντος εκφράζεται ως ποσοστό του συνολικού όγκου του προϊόντος.
π.χ. Διάλυμα BaCl2 10% w/v και διάλυμα H2O2 5-7% w/v.
Μοριακότητα (Μ)
Είναι ο αριθμός των γραμμομορίων διαλυμένης ουσίας που περιέχονται σε χίλια χιλιοστόλιτρα διαλύματος. Είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος έκφρασης συγκεντρώσεων.
Μοριακότητα = Μάζα διαλυμένης ουσίας/όγκος διαλύματος σε λίτρα
Μολικότητα (m)
Μολικότητα (molality) ορίζεται ως ο αριθμός των mol μιας διαλυμένης ουσίας που μπορεί να περιέχεται σε 1000 gm ενός διαλύτη. Ακολουθεί ο τύπος molality στην απλούστερη μορφή του.
Μοριακότητα (m) =Μάζα διαλυμένης ουσίας/ Μάζα διαλύτη σε Kg
Κανονικότητα (Ν)
Μπορεί να οριστεί ως ο αριθμός των ισοδυνάμων της διαλυμένης ουσίας που υπάρχει στο διάλυμα. αναφέρεται επίσης ως ισοδύναμη συγκέντρωση. Ο ακόλουθος είναι ο τύπος για την κανονικότητα:
Κανονικότητα (N) =
Βάρος διαλυμένης ουσίας σε γραμμάρια/ (Ισοδύναμη μάζα× Όγκος σε λίτρα)
Μοριακό κλάσμα:
Το μοριακό κλάσμα (X) ενός συστατικού σε ένα διάλυμα ορίζεται ως ο λόγος του αριθμού των γραμμομορίων αυτού του συστατικού προς τον συνολικό αριθμό γραμμομορίων όλων των συστατικών στο διάλυμα. Το μοριακό κλάσμα του Α εκφράζεται ως ΧΑ με τη βοήθεια της ακόλουθης εξίσωσης σε μια λύση που αποτελείται από Α, Β, Γ, … μπορούμε να υπολογίσουμε το ΧΑ.
XA=moles A/ (moles A+ mole B+ mole of Γ…)
Ομοίως, το μοριακό κλάσμα του B, XB, μπορεί να υπολογιστεί με τη βοήθεια του ακόλουθου τύπου :-
XB=moles B/ (moles A+ mole B+ mole of Γ…)
Συμπέρασμα:
Οι χημικοί υπολογισμοί απαιτούν συχνά να προσδιορίσουμε τη συγκέντρωση ενός διαλύματος στο οποίο εργαζόμαστε. Οι μέθοδοι έκφρασης της συγκέντρωσης ενός διαλύματος που έχουν συζητηθεί μέχρι τώρα είναι κρίσιμες.
