חישוב ריכוזים באמצעות יחידות ודילולים

חישוב ה- ריכוז של חומר כימי פיתרון היא מיומנות בסיסית שעל כל תלמידי הכימיה לפתח מוקדם בלימודים. מה זה ריכוז? ריכוז מתייחס לכמות של מומס זה מומס א ממס. בדרך כלל אנו חושבים על מומסים כמוצק שמתווסף לממס (למשל, הוספת מלח שולחן למים), אך המומס יכול להתקיים בקלות בשלב אחר. לדוגמא, אם נוסיף כמות קטנה של אתנול למים, אז האתנול הוא המומס, והמים הם הממס. אם נוסיף כמות קטנה יותר של מים לכמות גדולה יותר של אתנול, אז המים יכולים להיות המומסים!

לאחר שזיהית את המומס והממס בתמיסה, אתה מוכן לקבוע את ריכוזו. ריכוז עשוי לבוא לידי ביטוי במספר דרכים שונות, באמצעות אחוז הרכב לפי מסה, אחוז נפח, שבריר שומה, מולאריות, מוליות, או נורמליות.

1. אחוז הרכב לפי מסה (%)זוהי המסה של המומס מחולקת במסת התמיסה (מסת המומס בתוספת מסת הממס), כפול 100.
   דוגמא:
   לקבוע את אחוז הרכב לפי מסה של תמיסה של 100 גרם מלח המכילה 20 גרם מלח.
   פיתרון:
   20 גרם תמיסת NaCl / 100 גרם x 100 = 20% תמיסת NaCl
2. אחוז נפח (% v / v) נפח אחוז או נפח / נפח אחוז לרוב משמש בעת הכנת תמיסות נוזלים. אחוז נפח מוגדר כ:
   v / v% = [(נפח מומסים) / (נפח תמיסה)] x 100%
   instagram viewer
   
   שימו לב שאחוז הנפח הוא יחסית לנפח הפיתרון, ולא לנפח של ממס. לדוגמה, יין הוא כ -12% v / v אתנול. המשמעות היא שיש אתנול 12 מ"ל לכל 100 מ"ל יין. חשוב להבין כי נפחי נוזלים וגז אינם בהכרח תוספים. אם אתה מערבב 12 מ"ל אתנול ו 100 מ"ל יין, תקבל פחות מ 112 מ"ל תמיסה.
   כדוגמה נוספת ניתן להכין 70% v / v שפכים אלכוהול על ידי נטילת 700 מ"ל של אלכוהול איזופרופיל והוספת מים מספיקים לקבלת 1000 מ"ל תמיסה (אשר לא תהיה 300 מ"ל).
3. שבר שומה (X) זהו מספר השומות של תרכובת חלקי המספר הכולל של שומות מכל המינים הכימיים שבתמיסה. קח בחשבון, סכום כל שברי השומה בתמיסה שווה תמיד ל 1.
   דוגמא:מהן שברי השומה של רכיבי התמיסה הנוצרים כאשר מעורבבים 92 גרם גליצרול עם 90 גרם מים? (מים במשקל מולקולרי = 18; משקל מולקולרי של גליצרול = 92)
   פיתרון:
   90 גרם מים = 90 גרם x 1 mol / 18 גרם = 5 mol מים
   92 גרם גליצרול = 92 גרם x 1 מולקולה / 92 גרם = 1 mol גליצרול
   סך כל המול = 5 + 1 = 6 מול
   איקס_מים = 5 מול / 6 מול = 0.833
   איקס _{גליצרול} = 1 מול / 6 מול = 0.167
   כדאי לבדוק את המתמטיקה שלך על ידי הקפדה כי שברי השומה מסתכמים ב -1:
   איקס_מים + x_{גליצרול} = .833 + 0.167 = 1.000
4. מולאריות (ז) המולאריות היא ככל הנראה יחידת הריכוז הנפוצה ביותר. זהו מספר השומות של המומסים לליטר תמיסה (לא בהכרח זהה לנפח הממס!).
   דוגמא:
   מה ה מולאריות של פיתרון מיוצר כשמוסיפים מים ל- 11 גרם CaCl₂ להכין 100 מ"ל פתרון? (המשקל המולקולרי של CaCl₂ = 110)
   פיתרון:
   11 גרם CaCl₂ / (110 גרם CaCl₂ / mol CaCl₂) = 0.10 mol CaCl₂
   100 מ"ל x 1 ל '/ 1000 מ"ל = 0.10 ל'
   מולולריות = 0.10 מול / 0.10 ל '
   מולאריות = 1.0 מ '
5. מולליות (מ ') המולליות הוא מספר השומות של המומסים לקילוגרם ממס. מכיוון שצפיפות המים ב 25 מעלות צלזיוס היא כקילוגרם לליטר, המולאליות שווה בערך למולאריות עבור תמיסות מימיות מדוללות בטמפרטורה זו. זוהי קירוב שימושי, אך זכרו כי מדובר רק בקירוב ואינו חל כאשר הפיתרון נמצא בטמפרטורה שונה, אינו מדולל או משתמש בממס שאינו מים.
   דוגמא:מה המולליות של תמיסה של 10 גרם NaOH במ 500 גרם מים? (משקל מולקולרי של NaOH הוא 40)
   פיתרון:
   10 גרם NaOH / (40 גרם NaOH / 1 mol NaOH) = 0.25 mol NaOH
   500 גרם מים x 1 ק"ג / 1000 גרם = 0.50 ק"ג מים
   מולליות = 0.25 מול / 0.50 ק"ג
   מולליות = 0.05 M / kg
   מולליות = 0.50 מ '
6. נורמליות (N) נורמליות שווה ל משקל שווה ערך לגרם של מומס לליטר תמיסה. משקל שווה ערך לגרם או שווה ערך הוא מדד ליכולת התגובה של מולקולה נתונה. נורמליות היא יחידת הריכוז היחידה שתלויה בתגובה.
   דוגמא:
   1 M חומצה גופרתית (H₂כך₄) הוא 2 N לתגובות על בסיס חומצה מכיוון שכל שומה של חומצה גופרתית מספקת 2 mol H⁺ יונים. לעומת זאת, 1 M חומצה גופרתית היא 1 N עבור משקעים גופרתיים, שכן 1 מולול של חומצה גופרתית מספק 1 מול של יוני גופרת.
7. גרם לליטר (גרם / ל ')
   זוהי שיטה פשוטה להכנת תמיסה על בסיס גרם של מומסים לליטר תמיסה.
8. רשמיות (F)
   פיתרון פורמלי בא לידי ביטוי ביחס ליחידות משקל פורמולות לליטר פתרון.
9. חלקים למיליון (עמודים לדקה) וחלקים למיליון (עמ ')המשמשות לפתרונות מדוללים במיוחד, יחידות אלה מבטאות את היחס בין חלקי המומסים לכל אחד ממיליון חלקי הפיתרון או כמיליארד חלקי פיתרון.
   דוגמא:
   מדגם מים מכיל עופרת של 2 עמודים לדקה. משמעות הדבר היא שעל כל מיליון חלקים, שניים מהם הם עופרת. אם כן, במדגם של גרם אחד של מים, שני מיליונים של גרם יהיו עופרת. עבור תמיסות מימיות, צפויה צפיפות המים להיות 1.00 גר '/ מ"ל ​​ליחידות ריכוז אלה.

אתה לדלל פיתרון בכל פעם שאתה מוסיף ממס לתמיסה. הוספת ממס גורמת לתמיסה של ריכוז נמוך יותר. ניתן לחשב את ריכוז הפתרון בעקבות דילול על ידי יישום משוואה זו:

M_אניV_אני = מ_וV_ו

כאשר M היא מולאריות, V הוא נפח, והתסריטים i ו- f מתייחסים לערכים הראשוניים והסופיים.

דוגמא:
כמה מיליליטר של 5.5 מ 'NaOH דרושים להכנת 300 מ"ל של 1.2 מ"ס NaOH?

פיתרון:
5.5 M x V₁ = 1.2 M x 0.3 L
V₁ = 1.2 M x 0.3 L / 5.5 M
V₁ = 0.065 ל '
V₁ = 65 מ"ל

אז, כדי להכין את הפתרון 1.2 מ"ג NaOH, אתה שופך 65 מ"ל של 5.5 מ"ג NaOH למיכל שלך ומוסיף מים כדי לקבל 300 מ"ל נפח סופי