Hmotnostná koncentrácia roztoku je jedným z bežných pojmov v modernej chémii. V článku identifikujeme vlastnosti riešení, ich typy, aplikáciu. Všimnime si niekoľko príkladov výpočtu rôznych typov koncentrácií.
Funkcie riešení
Riešenie je homogénny systém s variabilným zložením. Z dvoch zložiek roztoku vždy jedna pôsobí ako médium. Práve v ňom sa rozpustia štruktúrne fragmenty iných látok. Nazýva sa rozpúšťadlo, vo vnútri ktorého sa nachádzajú molekuly rozpustenej látky.
Ak sa zmiešajú dve plynné látky, neuvoľní sa žiadne rozpúšťadlo. Špeciálne výpočty sa vždy robia pre každú konkrétnu situáciu.
Získanie homogénnych systémov
Na získanie homogénnych roztokov je potrebné rozdrviť rozpustené látky na štruktúrne jednotky. Až potom budú systémy pravdivé. Po rozdrvení na malé kvapôčky sa získajú zrnká piesku, ktoré budú distribuované v médiu, koloidné roztoky, emulzie, suspenzie.
Používanie riešení
Mimochodom, vkonštrukcia, zmes piesku, cementu, vody sa nazýva aj roztok, ale z chemického hľadiska je to suspenzia. Praktický význam riešení možno vysvetliť z rôznych dôvodov.
Chemické reakcie v kvapalných roztokoch prebiehajú vo veľkom množstve rozpúšťadla. Vďaka tomu sú k dispozícii na reakciu bez akejkoľvek ďalšej akcie v systéme. V zmesi obsahujúcej pevné častice nie je možné celú reakciu uskutočniť. Aby sa proces urýchlil, častice sa budú musieť v niektorých bodoch dotýkať. Pre zvýšenie reakčnej rýchlosti sa kryštály rozomelú v mažiari, potom sa lisujú. Nie je však možné okamžite dosiahnuť úplnosť procesu.
V riešení proces prebieha inak. Molekuly sa voľne pohybujú a pri ich zrážke dochádza k chemickým premenám. Energiu, ktorá sa pri takejto interakcii začne uvoľňovať, akumuluje rozpúšťadlo, systém sa prakticky nezohrieva.
Fyzikálne vlastnosti a koncentrácia roztokov
Hmotnostný zlomok látky vám umožňuje určiť kvantitatívny pomer rozpustenej látky a rozpúšťadla použitých na ich prípravu. Kovové zliatiny, mimochodom, sú tiež riešenia, ale pevné, vyznačujúce sa určitými fyzikálnymi parametrami.
Roztoky majú schopnosť meniť silu rozpustenej zložky. To ich robí žiadanými v poľnohospodárstve a medicíne. Napríklad roztok manganistanu draselného (manganistanu draselného) sa používa na ošetrenie odrenín a rán v strednej koncentrácii. Ale praktickédôležitá je aj jeho nízka koncentrácia. Hmotnostný zlomok látky 2-3% teda dáva roztoku jemne ružovú farbu, ktorá je potrebná na výplach žalúdka.
Tmavofialové kryštály manganistanu draselného sa nepoužívajú na lekárske účely, pretože majú silné oxidačné vlastnosti. Vo všeobecnosti intenzita farby priamo súvisí s jej koncentráciou. Hmotnostný zlomok látky vám umožňuje upraviť toxicitu hotového roztoku.
Hmotnostný zlomok
Ako sa vypočíta táto koncentrácia? Hmotnostný podiel látky je charakterizovaný pomerom hmotnosti látky k hmotnosti roztoku v percentách. Ich organoleptické vlastnosti sú ovplyvnené nielen tým, čo sa bude rozpúšťať, ale aj kvantitatívnym ukazovateľom. Napríklad pre slabý roztok kuchynskej soli nie je takmer žiadna chuť a pri vysokých koncentráciách sa prejavuje v rôznej miere.
Ako sa v praxi určuje koncentrácia? Hmotnostný zlomok látky v roztoku sa zvažuje v školskom kurze anorganickej chémie. Úlohy na jeho určenie sú súčasťou testových úloh pre absolventov 9. ročníka.
Uveďme príklad úlohy, ktorá využíva koncentráciu.
Hmotnostný zlomok kuchynskej soli 25%. Hmotnosť roztoku je 250 gramov. Určte hmotnosť vody v ňom obsiahnutej. Ak chcete vykonať výpočty, musíte najprv zistiť hmotnosť látky. Na základe pomeru zistíme, že látok v roztoku je 62,5 gramov. Na určenie hmotnosti vody odpočítajte hmotnosť samotnej látky od 250 gramovzískame 187,5 g.
Typy koncentrácií
Čo je koncentrácia? Hmotnostné frakcie v roztoku môžu obsahovať nie viac ako sto percent. V chémii pojem "koncentrácia" znamená určité množstvo rozpustenej látky. Existuje niekoľko možností: molárna, hmotnostná koncentrácia.
Ak napríklad potrebujete pripraviť roztok z 80 gramov vody a 20 gramov kuchynskej soli a určiť hmotnostné frakcie látky v roztoku, musíte najskôr určiť hmotnosť roztoku. Bude to sto gramov. Percento látky je 20 percent.
Analyzovali sme, čo tvorí hmotnostný zlomok. Molárna koncentrácia označuje pomer množstva látky k objemu odobraného roztoku. Na prípravu roztoku s danou molárnou koncentráciou sa najskôr stanoví hmotnosť látky. Potom sa odváži v správnom množstve a rozpustí sa v litri rozpúšťadla.
Výpočet molárnej koncentrácie
Na prípravu 2 litrov roztoku s koncentráciou 0,15 mol/l najskôr vypočítajte hmotnosť soli obsiahnutej v roztoku. Aby ste to dosiahli, musíte rozdeliť 0,15 mol na 2 litre, dostaneme 0,075 mol. Teraz vypočítame hmotnosť: 0,075 mol sa vynásobí 58,5 g / mol. Výsledok – 4, 39
Problémy analytickej chémie
Analýza sa považuje za aplikovaný chemický problém. S jeho pomocou sa odhalí zloženie zmesi, vykonajú sa diagnostické testy a analyzujú sa horniny. Aby ste to dosiahli, musíte určiť kvalitatívne a kvantitatívne zloženie roztoku.
Z úloh, s ktorými sa v anorganickej chémii najčastejšie stretávame, vyčleňujeme stanovenie koncentrácie jednej látky z danej hodnoty v inej látke. Pomocou experimentov je možné uskutočniť postupné pridávanie požadovaného roztoku do roztoku, v ktorom je známa molárna koncentrácia. Tento proces sa nazýva titrácia.
Rozpustnosť a rozpúšťadlá
Najbežnejším rozpúšťadlom je voda. Dokonale rozpúšťa zásady, kyseliny, soli, niektoré organické zlúčeniny. Práve vodné roztoky sú najbežnejšími systémami v prírode. Voda pôsobí ako biologické rozpúšťadlo. Považuje sa za základ pre prúdenie mnohých médií: krvi, cytosólov, medzibunkových tekutín. Vo vodnom prostredí žije veľa druhov živočíchov a rastlín.
Rozpustnosť je vlastnosť látky rozpúšťať sa vo vybranom rozpúšťadle. Ide o zložitý jav, ktorý si vyžaduje brať do úvahy určité nuansy a štrukturálne vlastnosti rozpúšťadla.
Alkoholy možno považovať za dobré organické látky. Vo svojom zložení obsahujú hydroxylové skupiny, preto majú vysokú rozpustnosť.
Záver
Za rozpúšťadlo možno považovať akúkoľvek kvapalinu. Preto často hovoríme o vzájomnej rozpustnosti rôznych kvapalných látok. Napríklad z organických látok možno spomenúť rozpustnosť esterov vo vode.
Rôzne typy koncentrácií používaných v anorganickej a organickej chémii pomáhajú realizovaťkvalitatívne a kvantitatívne stanovenia látok. Teória riešení je žiadaná v analytickej chémii, farmácii a modernej medicíne.
