Kemična koncentracija

Kemična koncentracija je tisto, kar določa delež topila in topila v kemični raztopini

Kaj je kemična koncentracija?

The Kemična koncentracija To je lastnost rešitev, ki predstavlja količino topljene za vsako enoto rešitve. Z drugimi besedami, to je številka, ki označuje delež, v katerem sta topilo in topilo.

Spomnimo se, da je raztopina homogena mešanica, ki jo tvori topilo (na splošno tekočina) in ena ali več snovi, raztopljenih v topilu. Za raztopine so značilni topilo, topilo in koncentracija.

Koncentracija je zelo uporabna lastnost, saj nam omogoča, da jih opišemo. Na primer, če vemo, da je koncentracija soli v morski vodi 35 gramov za vsak liter, potem vemo, da v naši hiši raztopimo 35 gramov soli v litru raztopine.

Značilnosti kemijske koncentracije

Je intenzivna lastnost

To je glavna značilnost koncentracije. Intenzivno pomeni, da ni odvisno od količine rešitve, ki jo imamo. Kot primer to pomeni, da je koncentracija enaka v kapljici morske vode kot v 100 litrih.

Se lahko razlikuje glede na temperaturo

Na splošno tekočine pri segrevanju širijo ali povečujejo svojo količino. To velja tudi za rešitve. Zaradi tega se koncentracije, izražene glede na volumen, lahko rahlo spremenijo pri segrevanju ali hlajenju raztopine.

Lahko pokrije zelo široke razpone

Ne glede na enote, v katerih je izražena kemična koncentracija, ima lahko od relativno velikih vrednosti do izjemno majhnih vrednosti.

Na primer, koncentracija raztopine, izražene v odstotkih. Lahko bi pripravili 90 -odstotno rešitev, saj bi lahko pripravili tudi eno za 10^-12%, kar je skoraj 14 vrst manjšega obsega.

Kaj je kemična koncentracija za?

Poznavanje koncentracije rešitve nam omogoča, da jo opišemo. Obstaja veliko lastnosti rešitev, ki so odvisne od njihove koncentracije. Na primer, točka taljenja in vrelišča sta odvisna od koncentracije, zato vemo, da nam omogoča izračun teh dveh lastnosti.

Vam lahko služi: steklovino

Po drugi strani nam koncentracija omogoča enostavno primerjavo rešitve z drugo. Če imamo s sladkorjem dve vodni raztopini, nam bodo vedeli, da bodo njihove koncentracije vedeli, katera od obeh je slajša.

Poleg tega so vse kemijske reakcije, ki omogočajo življenje, močno odvisne od koncentracije neskončnih topljencev v celicah in okolici živih bitij.

Na primer, koncentracija kisika v zraku določa, ali bo oseba zadušila ali ne; PH raztopine (ki je način za merjenje koncentracije H ionov⁺) Določite, ali bodo bakterije živele in razmnoževale ali pa bo, nasprotno, umrlo; in koncentracija strupa bo ugotovila, ali bo smrtonosna ali ne.

Vrste koncentracijskih enot

Koncentracija raztopine je ena, zato ni pravilno govoriti o vrstah koncentracije. Vendar se lahko enaka koncentracija izrazi v različnih vrstah koncentracijskih enot. To so:

• Enote za fizično koncentracijo
• Kemične koncentracijske enote

Enote za fizično koncentracijo

Za njih je značilno izražanje količin topljene in topila v enotah mase ali volumna. Imenujejo se fizične enote, saj so namesto molov in enakovredne povezane z množicami in količino.

Ko primerjamo dve rešitvi, ki imata enako fizično koncentracijo, ne moremo zagotoviti, da imajo enake količine atomov in molekul. To jih razlikuje od enot kemijske koncentracije.

Najpogostejše fizične enote koncentracije so:

• Preprost naslov (TS)
• %Teža/teža (%P/P) ali masa/masa (%m/m)
• %Teža/volumna (%P/V) ali masa/volumna (%m/v)
• % Volumen/Volume (% v/v)
• Deli na milijon teže/teža (ppm_p/p) ali masa/masa (ppm_m/m)
• Deli na milijon teže/prostornine (ppm_p/v) ali masa/volumen (ppm_m/v)
• Deli na milijon prostornine/prostornina (ppm_V/v)

Kemične koncentracijske enote

V primeru kemijskih enot se količina topljene in v nekaterih primerih topila ali raztopine izražajo v smislu števila delcev ali molov ali ekvivalentov, ki so prisotni v raztopini.

Imenujejo se kemijske enote, saj imata dve raztopini, ki imata enako kemično koncentracijo, enakovredne količine atomov, molekul ali topnih ionov na enoto raztopine.

Lahko vam služi: Pravila topnosti: Splošni vidiki in pravila

Najpogostejše kemijske enote so:

• Molarnost (m)
• Molalnost (m)
• Molarna frakcija (x)
• Normalnost (n)

Formula fizične koncentracijske enote

Preprost naslov (TS)

Kjer m_topilo predstavlja maso topila v gramih in v_rešitev To je prostornina raztopine v litrih.

%Teža/teža (%P/P) ali masa/masa (%m/m)

Kjer m_topilo in m_rešitev oziroma predstavljajo maso topljene in rešitve. Lahko uporabimo katero koli enoto mase (g, mg, kg itd.), dokler sta obe masi izraženi v isti enoti.

%Teža/volumna (%P/V) ali masa/volumna (%m/v)

Kjer m_topilo Je masa raztopine v gramih in v_rešitev To je prostornina rešitve, v tem primeru pri mililitrih.

% Volumen/Volume (% v/v)

Kjer v_topilo in v_rešitev oziroma predstavljajo volumen topljene in rešitve. V tem primeru lahko za izražanje teh zvezkov uporabite katero koli enoto, če je enaka za oba.

Deli na milijon teže/teža (ppm_p/p) ali masa/masa (ppm_m/m)

Kjer m_topilo in m_rešitev Predstavljajo maso topljene in raztopine v miligramih oziroma kilogramov.

Deli na milijon teže/prostornine (ppm_p/v) ali masa/volumen (ppm_m/v)

Kjer m_topilo Je masa raztopine v miligramih in V_rešitev To je prostornina rešitve, v tem primeru v litrih.

Deli na milijon prostornine/prostornina (ppm_V/v)

Kjer v_topilo in v_rešitev So volumen topljene in raztopine v mikrolitrih oziroma litrov.

Formule enot kemijske koncentracije

V primeru kemijskih koncentracijskih enot se količina komponent raztopine, zlasti topljene, izraža v številu molov ali v številu ustreznikov. Te količine imajo resnično število delcev (atomi, molekule ali ioni, kot je primer).

Teh količin ni mogoče vedeti preprosto s tehtanjem ali merjenjem prostornine snovi, vendar je treba poznati sestavo ali kemijsko formulo spojin, da se določi koncentracija. To je glavni razlog, zakaj se imenujejo kemične koncentracije.

Nato so predstavljene različne formule za izračun štirih najpogosteje uporabljenih kemijskih koncentracij:

Molarnost (m)

Kje_topilo So moli topljene, m_topilo predstavlja maso topljenega v gramih, mm_topilo je njegova molarna masa in v_rešitev To je prostornina raztopine v litrih.

Molalnost (m)

Kje_topilo So moli topljene, m_topilo predstavlja maso topljenega v gramih, mm_topilo To je njegova molarna masa in m_topilo To je masa topila v kilogramih.

Vam lahko služi: solvacija

Molarna frakcija (x)

Molarno frakcijo lahko izračunamo tako za topilo kot za topilo. Molarni delež topljenosti je:

Topilo je:

Razmerje med obema molarnima frakcijama je:

V vseh primerih n_topilo, n_rešitev in n_topilo so moli topljene, raztopine in topila.

Normalnost (n)

Tukaj n_{Eq. topilo} predstavlja število ekvivalenta topila, m_topilo predstavlja maso topljenega, PE_topilo Je enakovredna teža topljene in v_rešitev To je prostornina raztopine v litrih.

Primeri kemične koncentracije

• Koncentracija soli v morski vodi je 35 g/L, kar ustreza molarnosti 0,60 mol/L.
• Povprečna koncentracija krvnega sladkorja je med 82 mg/dl in 110 mg/dL. Te koncentracije so enake preprostemu naslovu pri 0,82 g/L in 1,10 g/L, v molarnosti pa pri 4.4.10^-3 mol/l in 6.1.10^-3 Mol/L.
• Zrak se lahko šteje za plinasto raztopino, ki jo tvorijo predvsem dušik in kisik, topilo pa je dušik, saj je v večjem deležu. Ta plinska raztopina vsebuje 0,22 kisikovega in dušikovega deleža približno 0,78.
• Jeklo je zlitina med železom in ogljikom. Čeprav niso strogo raztopine, gre za homogene trdne mešanice, ki običajno vsebujejo koncentracijo ogljika v vrstnem redu 0,03% in 1,075% pri masi.
• Kljub uničujočim učinkom za okolje in za zdravje ljudi so koncentracije številnih onesnaževal običajno precej nizke. Primer je največja koncentracija arzenove strupene kovine v vodi. Svetovna zdravstvena organizacija (WHO) je ugotovila, da pitna voda ne sme vsebovati koncentracije arzena, večjo od 10ppb m/v (deli na milijardo ali nanogrami na liter). Ta koncentracija je enakovredna 0.010 ppm m/v.

Reference

1. BBC (s. F.). Koncentracija raztopin - Izračuni v kemiji - AQA - GCSE Kemija (enotna znanost) Pregled - AQA. BBC Odvzet.co.Združeno kraljestvo.
2. Tukaj je, kaj koncentracija pomeni v kemiji (2020). Odvzeto iz Mussionco.com.
3. Librettexts (2022). 4.5: Koncentracija rešitev. Vzeti iz kem.Librettexts.org.
4. Mandal, a., Md. (2021). Normalne vrednosti krvnega sladkorja. Vzeti iz novic-medical.mreža.
5. Kemikalije.Neto (s. F.). Kemične koncentracije. Vzeti iz kemika.mreža.