Opredelitev koncentracije (kemija)

Kaj pomeni koncentracija v kemiji

V raztopini je koncentracija količina topljenca na volumen topila. Glow Images, Inc / Getty Images

V kemiji se beseda „koncentracija“ nanaša na sestavine mešanice ali raztopine. Tukaj je definicija koncentracije in pogled na različne metode, ki se uporabljajo za njen izračun.

Definicija koncentracije

v kemiji, koncentracija se nanaša na količino snovi v določenem prostoru. Druga definicija je, da je koncentracija razmerje med topljenec v rešitvi bodisi topilo ali skupaj rešitev . Koncentracija je običajno izražena z masa na enoto glasnost . Vendar se lahko koncentracija topljenca izrazi tudi v madeži ali prostorninske enote. Namesto prostornine je lahko koncentracija na enoto mase. Medtem ko se običajno uporablja za kemične raztopine, se lahko koncentracija izračuna za katero koli mešanico.

Primeri enot za koncentracijo: g/cm³, kg/l, M, m, N, kg/L

Kako izračunati koncentracijo

Koncentracija je določeno matematično tako, da vzamemo maso, mole ali prostornino topljenca in jo delimo z maso, moli ali prostornino raztopine (ali, redkeje, topila). Nekateri primeri koncentracijskih enot in formul vključujejo:

Molarnost (M)- molov topljenca/litre raztopine (ne topilo!) Masna koncentracija (kg/m³ali g/L)- masa topljenca/volumen raztopine Normalnost (N)- gramov aktivne topljene snovi/liter raztopine Molalnost (m)- molov topljenca/masa topila (ne masa raztopine!) Masni odstotek (%)- masa topljenca/masa raztopine x 100 % (masne enote so enake enote za topljenec in raztopino) Volumska koncentracija (brez enote)- prostornina topljenca/prostornina zmesi (enake prostorninske enote za vsako) Številčna koncentracija (1/m³)- število entitet (atomov, molekul itd.) komponente, deljeno s skupno prostornino zmesi Odstotek volumna (v/v%)- prostornina topljenca/volumen raztopine x 100 % (prostornine topljenca in raztopine sta v istih enotah) Molska frakcija (mol/mol)- molov topljenca/skupaj molov vrst v mešanici Molsko razmerje (mol/mol)- molov topljenca/skupaj molov vseh drugo vrste v mešanici Masni delež (kg/kg ali deli na)- masa ene frakcije (lahko več topljencev)/skupna masa zmesi Masno razmerje (kg/kg ali deli na)- masa topljenca/masa vsega drugo sestavine v mešanici PPM ( delov na milijon )- raztopina 100 ppm je 0,01 %. Zapis „delov na“, medtem ko je bil še vedno v uporabi, je bil večinoma nadomeščen z molskim deležem PPB (deli na milijardo)- običajno se uporablja za izražanje kontaminacije razredčenih raztopin

Nekatere enote je mogoče pretvoriti iz ene v drugo. Vendar pa ni vedno dobra ideja pretvarjati med enotami, ki temeljijo na prostornini raztopine, v tiste, ki temeljijo na masi raztopine (ali obratno), ker na prostornino vpliva temperatura.

Stroga definicija koncentracije

V najstrožjem smislu ne sodijo vsa sredstva za izražanje sestave raztopine ali zmesi pod preprost izraz „koncentracija“. Nekateri viri samo obravnavajte masno koncentracijo, molsko koncentracijo, številčno koncentracijo in prostorninsko koncentracijo kot prave enote koncentracije.

Koncentracija proti redčenju

Dva povezana pojma sta koncentrirano in razredčiti . Koncentrirane se nanašajo na kemične raztopine, ki imajo visoke koncentracije velike količine topljenca v raztopini. Če je raztopina koncentrirana do točke, ko se v topilu ne raztopi več topljenec, se reče, da je nasičen . Razredčene raztopine vsebujejo majhno količino topljenca v primerjavi s količino topila.

Za koncentriranje raztopine je treba bodisi dodati več delcev topljenca ali pa odstraniti nekaj topila. Če je topilo nehlapno, lahko raztopino koncentriramo z izhlapevanjem ali vrenjem topila.

Razredčitve nastanejo z dodajanjem topila v bolj koncentrirano raztopino. Običajna praksa je, da pripravimo relativno koncentrirano raztopino, imenovano osnovna raztopina, in jo uporabimo za pripravo bolj razredčenih raztopin. Rezultat te prakse je večja natančnost kot preprosto mešanje razredčene raztopine, ker je težko dobiti natančno meritev majhne količine topljenca. Serijske razredčitve se uporabljajo za pripravo izjemno razredčenih raztopin. Za pripravo razredčitve se osnovna raztopina doda v merilno bučko in nato razredči s topilom do oznake.

Vir

• IUPAC, Zbirka kemijske terminologije, 2. izdaja. ('zlata knjiga') (1997).