Koncentrācijas definīcija (ķīmija)

Ko koncentrācija nozīmē ķīmijā

Šķīdumā koncentrācija ir izšķīdušās vielas daudzums uz šķīdinātāja tilpumu. Glow Images, Inc / Getty Images

Ķīmijā vārds “koncentrācija” attiecas uz maisījuma vai šķīduma sastāvdaļām. Šeit ir sniegta koncentrācijas definīcija un apskatītas dažādas tās aprēķināšanai izmantotās metodes.

Koncentrācijas definīcija

Ķīmijā, koncentrācija attiecas uz vielas daudzumu noteiktā telpā. Vēl viena definīcija ir tāda, ka koncentrācija ir attiecība šķīdinātājs risinājumā vai nu šķīdinātājs vai kopā risinājums . Koncentrāciju parasti izsaka kā masa par vienību apjoms . Tomēr izšķīdušās vielas koncentrāciju var izteikt arī kurmji vai tilpuma vienības. Tilpuma vietā var būt koncentrācija uz masas vienību. Lai gan parasti izmanto ķīmiskiem šķīdumiem, koncentrāciju var aprēķināt jebkuram maisījumam.

Koncentrācijas vienību piemēri: g/cm³, kg/l, M, m, N, kg/l

Kā aprēķināt koncentrāciju

Koncentrācija ir noteikts matemātiski ņemot izšķīdušās vielas masu, molus vai tilpumu un dalot to ar šķīduma (vai retāk ar šķīdinātāja) masu, moliem vai tilpumu. Daži koncentrācijas vienību un formulu piemēri:

Molaritāte (M)- moli izšķīdušās vielas/litros šķīduma (nevis šķīdinātājs!) Masas koncentrācija (kg/m³vai g/l)- izšķīdušās vielas masa/šķīduma tilpums Normalitāte (N)- grami aktīvās izšķīdušās vielas/litros šķīduma Molalitāte (m)- izšķīdušās vielas moli/šķīdinātāja masa (nevis šķīduma masa!) Masas procenti (%)- izšķīdušās vielas/masas šķīduma masa x 100% (masas vienības ir viena un tā pati vienība gan izšķīdušajai vielai, gan šķīdumam) Tilpuma koncentrācija (bez vienības)- izšķīdušās vielas tilpums/maisījuma tilpums (katram vienādas tilpuma vienības) Skaitļu koncentrācija (1/m³)- komponenta vienību (atomu, molekulu utt.) skaits dalīts ar kopējo maisījuma tilpumu Tilpuma procenti (tilp./tilp.%)- izšķīdušās vielas tilpums/tilpuma šķīdums x 100% (izšķīdušās vielas un šķīduma tilpumi ir vienās mērvienībās) Molu daļa (mol/mol)- izšķīdušās vielas moli/kopējais sugu mols maisījumā Molu attiecība (mol/mol)- moli izšķīdušās vielas/kopējais mols no visiem cits sugas maisījumā Masas daļa (kg/kg vai daļas uz)- vienas frakcijas masa (var būt vairākas izšķīdušās vielas)/maisījuma kopējā masa Masas attiecība (kg/kg vai daļas uz)- izšķīdušās vielas masa/visu masa cits maisījuma sastāvdaļas PPM ( daļas uz miljonu )- 100 ppm šķīdums ir 0,01%. Apzīmējums “daļas uz”, lai gan joprojām tiek lietots, lielākoties ir aizstāts ar molu daļu PPB (daļas uz miljardu)- parasti izmanto, lai izteiktu atšķaidītu šķīdumu piesārņojumu

Dažas vienības var konvertēt no vienas uz citu. Tomēr ne vienmēr ir laba ideja konvertēt starp vienībām, pamatojoties uz šķīduma tilpumu, uz tām, kuru pamatā ir šķīduma masa (vai otrādi), jo tilpumu ietekmē temperatūra.

Stingra koncentrācijas definīcija

Tiešākajā nozīmē ne visi līdzekļi šķīduma vai maisījuma sastāva izteikšanai ietilpst vienkāršā terminā “koncentrācija”. Daži avoti tikai uzskata masas koncentrāciju, molāro koncentrāciju, skaitļu koncentrāciju un tilpuma koncentrāciju par patiesām koncentrācijas vienībām.

Koncentrācija pret atšķaidīšanu

Ir divi saistīti termini koncentrēts un atšķaidīt . Koncentrēti attiecas uz ķīmiskiem šķīdumiem, kuriem šķīdumā ir liela liela daudzuma izšķīdušās vielas koncentrācija. Ja šķīdums ir koncentrēts līdz vietai, kur šķīdinātājā vairs nešķīst izšķīdināta viela, tas tiek uzskatīts par tādu piesātināts . Atšķaidīti šķīdumi satur nelielu daudzumu izšķīdušās vielas, salīdzinot ar šķīdinātāja daudzumu.

Lai koncentrētu šķīdumu, vai nu jāpievieno vairāk izšķīdušo daļiņu, vai arī jānoņem kāds šķīdinātājs. Ja šķīdinātājs ir negaistošs, šķīdumu var koncentrēt, šķīdinātāju iztvaicējot vai vārot.

Atšķaidījumi tiek izgatavoti, pievienojot šķīdinātāju koncentrētākam šķīdumam. Ierasta prakse ir sagatavot salīdzinoši koncentrētu šķīdumu, ko sauc par pamatšķīdumu, un izmantot to atšķaidītāku šķīdumu pagatavošanai. Šī prakse nodrošina labāku precizitāti nekā vienkārša atšķaidīta šķīduma sajaukšana, jo var būt grūti iegūt precīzu neliela izšķīdušās vielas daudzuma mērījumu. Īpaši atšķaidītu šķīdumu pagatavošanai izmanto sērijveida atšķaidījumus. Lai pagatavotu atšķaidījumu, izejas šķīdumu pievieno mērkolbā un pēc tam atšķaida ar šķīdinātāju līdz atzīmei.

Avots

• IUPAC, Ķīmiskās terminoloģijas apkopojums, 2. izdevums. ('Zelta grāmata') (1997).