Stężenie masowe roztworu jest jednym z powszechnych pojęć we współczesnej chemii. W artykule zidentyfikujemy cechy rozwiązań, ich rodzaje, zastosowanie. Zwróćmy uwagę na kilka przykładów obliczania różnych rodzajów stężeń.
Cechy rozwiązań
Rozwiązanie to jednorodny system o zmiennym składzie. Spośród dwóch składników rozwiązania, jeden zawsze działa jako medium. To w nim rozpuszczą się strukturalne fragmenty innych substancji. Nazywa się rozpuszczalnikiem, wewnątrz którego znajdują się cząsteczki substancji rozpuszczonej.
Jeżeli dwie substancje gazowe zostaną zmieszane, rozpuszczalnik nie jest emitowany. Specjalne obliczenia są zawsze wykonywane dla każdej konkretnej sytuacji.
Uzyskiwanie jednorodnych systemów
Aby uzyskać jednorodne roztwory, konieczne jest rozdrobnienie rozpuszczonych substancji do jednostek strukturalnych. Tylko wtedy systemy będą prawdziwe. Po rozdrobnieniu na małe kropelki uzyskuje się ziarna piasku, które zostaną rozprowadzone w medium, roztwory koloidalne, emulsje, zawiesiny.
Korzystanie z rozwiązań
Przy okazji, wkonstrukcja, mieszanina piasku, cementu, wody również nazywana jest roztworem, ale z chemicznego punktu widzenia jest to zawiesina. Praktyczne znaczenie rozwiązań można wyjaśnić z różnych powodów.
Reakcje chemiczne w ciekłych roztworach zachodzą w masie rozpuszczalnika. Dzięki temu są dostępne do reakcji bez dodatkowych działań w systemie. W mieszaninie zawierającej cząstki stałe niemożliwe jest pełne przeprowadzenie reakcji. Aby przyspieszyć ten proces, cząstki będą musiały się w niektórych miejscach ze sobą stykać. Aby zwiększyć szybkość reakcji, kryształy rozdrabnia się w moździerzu, a następnie sprasowuje. Ale nie jest możliwe natychmiastowe osiągnięcie kompletności procesu.
W rozwiązaniu proces przebiega inaczej. Cząsteczki poruszają się swobodnie, a kiedy zderzają się, zachodzą przemiany chemiczne. Energia, która zaczyna być uwalniana w takim oddziaływaniu jest akumulowana przez rozpuszczalnik, układ praktycznie się nie nagrzewa.
Właściwości fizyczne i stężenie roztworów
Ułamek masowy substancji pozwala określić stosunek ilościowy substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika pobranego do ich przygotowania. Nawiasem mówiąc, stopy metali to także rozwiązania, ale stałe, charakteryzujące się pewnymi parametrami fizycznymi.
Rozwiązania mają możliwość zmiany siły rozpuszczonego składnika. To sprawia, że są poszukiwane w rolnictwie i medycynie. Na przykład roztwór nadmanganianu potasu (nadmanganianu potasu) stosuje się do leczenia otarć i ran w średnim stężeniu. Ale praktyczneważne jest również jego niskie stężenie. Zatem ułamek masowy substancji wynoszący 2-3% nadaje roztworowi lekko różowy kolor, który jest wymagany do płukania żołądka.
Ciemnofioletowe kryształy nadmanganianu potasu nie są używane do celów medycznych, ponieważ mają silne właściwości utleniające. Generalnie intensywność koloru jest bezpośrednio związana z jego koncentracją. Ułamek masowy substancji pozwala dostosować toksyczność gotowego roztworu.
Ułamek masowy
Jak obliczane jest to stężenie? Ułamek masowy substancji charakteryzuje się stosunkiem masy substancji do masy roztworu, przyjmowanym w procentach. Na ich właściwości organoleptyczne wpływa nie tylko to, co się rozpuści, ale także wskaźnik ilościowy. Na przykład w przypadku słabego roztworu soli kuchennej prawie nie ma smaku, a przy wysokich stężeniach objawia się w różnym stopniu.
Jak w praktyce określa się stężenie? Udział masowy substancji w roztworze jest rozważany w szkolnym kursie chemii nieorganicznej. Zadania do jego określenia zawarte są w zadaniach testowych dla absolwentów klasy 9.
Podajmy przykład zadania wykorzystującego koncentrację.
Ułamek masowy soli kuchennej 25%. Masa roztworu wynosi 250 gramów. Określ masę zawartej w nim wody. Aby wykonać obliczenia, musisz najpierw ustalić masę substancji. Na podstawie proporcji stwierdzamy, że substancje w roztworze mają 62,5 grama. Aby określić masę wody, odejmij masę samej substancji od 250 gramówotrzymujemy 187,5 g.
Rodzaje stężeń
Co to jest koncentracja? Udziały masowe w roztworze mogą zawierać nie więcej niż sto procent. W chemii termin „stężenie” oznacza pewną ilość substancji rozpuszczonej. Istnieje kilka opcji: molowe, stężenie masowe.
Na przykład, jeśli chcesz przygotować roztwór z 80 gramów wody i 20 gramów soli kuchennej oraz określić udziały masowe substancji w roztworze, najpierw musisz określić masę roztworu. Będzie sto gramów. Procent substancji wynosi 20 procent.
Przeanalizowaliśmy, co stanowi ułamek masowy. Stężenie molowe odnosi się do stosunku ilości substancji do objętości pobranego roztworu. Aby przygotować roztwór o danym stężeniu molowym, najpierw określa się masę substancji. Następnie odważa się odpowiednią ilość i rozpuszcza w litrze rozpuszczalnika.
Obliczanie stężenia molowego
Tak więc, aby przygotować 2 litry roztworu o stężeniu 0,15 mol/l, najpierw oblicz masę soli zawartej w roztworze. Aby to zrobić, musisz podzielić 0,15 mola na 2 litry, otrzymujemy 0,075 mola. Teraz obliczamy masę: 0,075 mola mnożymy przez 58,5 g / mol. Wynik - 4, 39
Problemy chemii analitycznej
Analiza jest traktowana jako zastosowany problem chemiczny. Za jego pomocą ujawniany jest skład mieszanki, przeprowadzane są badania diagnostyczne i analizowane są skały. Aby to zrobić, musisz określić skład jakościowy i ilościowy roztworu.
Wśród zadań najczęściej spotykanych w chemii nieorganicznej wyróżniamy określenie stężenia jednej substancji z danej wartości w innej substancji. Za pomocą eksperymentów możliwe jest stopniowe dodawanie żądanego roztworu do roztworu o znanym stężeniu molowym. Ten proces nazywa się miareczkowaniem.
Rozpuszczalność i rozpuszczalniki
Najpopularniejszym rozpuszczalnikiem jest woda. Doskonale rozpuszcza zasady, kwasy, sole, niektóre związki organiczne. To właśnie roztwory wodne są najczęstszymi systemami w przyrodzie. Woda działa jak biologiczny rozpuszczalnik. Jest uważany za podstawę przepływu wielu mediów: krwi, cytozoli, płynów międzykomórkowych. W środowisku wodnym żyje wiele gatunków zwierząt i roślin.
Rozpuszczalność to właściwość substancji rozpuszczania się w wybranym rozpuszczalniku. Jest to złożone zjawisko, które wymaga uwzględnienia pewnych niuansów i cech strukturalnych rozpuszczalnika.
Alkohole można uznać za dobre substancje organiczne. Zawierają w swoim składzie grupy hydroksylowe, dzięki czemu mają wysoką rozpuszczalność.
Wniosek
Każdy płyn może być uważany za rozpuszczalnik. Dlatego często mówimy o wzajemnej rozpuszczalności różnych substancji płynnych. Na przykład wśród substancji organicznych można wymienić rozpuszczalność estrów w wodzie.
Różne rodzaje stężeń stosowane w chemii nieorganicznej i organicznej pomagają w przeprowadzeniujakościowe i ilościowe oznaczenia substancji. Teoria rozwiązań jest poszukiwana w chemii analitycznej, farmacji i nowoczesnej medycynie.
