Χημική Συγκέντρωση Τρόποι Εκδήλωσης, Μονάδες, Molality και Molarity

Το χημική συγκέντρωση είναι το αριθμητικό μέτρο της σχετικής ποσότητας διαλελυμένης ουσίας σε ένα διάλυμα. Αυτό το μέτρο εκφράζει μια σχέση της διαλελυμένης ουσίας σε σχέση με μια ποσότητα ή όγκο του διαλύτη ή του διαλύματος σε μονάδες συγκέντρωσης. Ο όρος "συγκέντρωση" συνδέεται με την ποσότητα της υπάρχουσας διαλυμένης ουσίας: ένα διάλυμα θα είναι περισσότερο συγκεντρωμένο ενώ έχει περισσότερη διαλυμένη ουσία.

Οι μονάδες αυτές μπορούν να είναι φυσικές, όταν λάβει κανείς υπόψη τα μεγέθη των μάζας ή / και όγκου των συστατικών του διαλύματος ή χημικών όταν η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας εκφράζεται σε όρους γραμμομορίων ή τα ισοδύναμά τους, με αριθμό αναφοράς του Avogadro.

Έτσι, μέσω της χρήσης μοριακών ή ατομικών βαρών και του αριθμού των Avogadro, είναι δυνατόν να μετατραπούν οι φυσικές μονάδες σε χημικές μονάδες όταν εκφράζεται η συγκέντρωση μιας συγκεκριμένης διαλυμένης ουσίας. Επομένως, όλες οι μονάδες μπορούν να μετατραπούν για την ίδια λύση.

Ευρετήριο

• 1 Τα διαλύματα διαλύονται και συμπυκνώνονται
• 2 τρόποι για να εκφράσετε τη συγκέντρωση
  • 2.1 Ποιοτική περιγραφή
  • 2.2 Ταξινόμηση με διαλυτότητα
  • 2.3 Ποσοτική καταγραφή
• 3 μονάδες συγκέντρωσης
  • 3.1 Μονάδες σχετικής συγκέντρωσης
  • 3.2 Μονάδες αραιωμένης συγκέντρωσης
  • 3.3 Μονάδες συγκέντρωσης που βασίζονται σε γραμμομόρια
  • 3.4 Διατυπώσεις και κανονικότητα
• 4 Μοριακή
  • 4.1 Άσκηση 1
  • 4.2 Άσκηση 2
• 5 Κανονικότητα
  • 5.1 Υπολογισμός
  • 5.2 Άσκηση 1
• 6 Molality
  • 6.1 Άσκηση 1
• 7 Συστάσεις και σημαντικές σημειώσεις για τη χημική συγκέντρωση
  • 7.1 Ο όγκος του διαλύματος είναι πάντα μεγαλύτερος από αυτόν του διαλύτη
  • 7.2 Χρησιμότητα της Μολαρχείας
  • 7.3 Οι τύποι δεν αποθηκεύονται αλλά οι μονάδες ή οι ορισμοί είναι
• 8 Αναφορές 

Τα διαλύματα διαλύονται και συμπυκνώνονται

Πώς μπορεί να παρατηρηθεί εάν μια συγκέντρωση είναι πολύ αραιωμένη ή συγκεντρωμένη; Με την πρώτη ματιά από την εκδήλωση οποιωνδήποτε οργανοληπτικών ή χημικών ιδιοτήτων του. δηλαδή, εκείνοι που αντιλαμβάνονται τις αισθήσεις ή που μπορούν να μετρηθούν.

Η άνω εικόνα δείχνει μια αραίωση μιας συγκέντρωσης διχρωμικού καλίου (Κ₂Cr₂Ο₇), το οποίο εμφανίζει πορτοκαλί χρώμα. Από αριστερά προς τα δεξιά μπορείτε να δείτε πώς το χρώμα μειώνει την έντασή του καθώς αραιώνεται η συγκέντρωση προσθέτοντας περισσότερο διαλύτη.

Αυτή η αραίωση καθιστά δυνατή την επίτευξη με αυτόν τον τρόπο μιας αραιωμένης συγκέντρωσης από ένα συμπυκνωμένο. Το χρώμα (και άλλες "κρυφές" ιδιότητες στο πορτοκαλί του στήθος) αλλάζει με τον ίδιο τρόπο όπως η συγκέντρωσή του, είτε με φυσικές είτε με χημικές μονάδες.

Αλλά ποιες είναι οι μονάδες χημικής συγκέντρωσης; Ανάμεσά τους είναι η γραμμομοριακή ή μοριακή συγκέντρωση ενός διαλύματος, το οποίο σχετίζεται με τα γραμμομόρια του διαλύτη προς τον συνολικό όγκο του διαλύματος σε λίτρα.

Έχετε επίσης τη μαλακότητα ή επίσης γνωστή ως μοριακή συγκέντρωση, η οποία αναφέρεται στα μόρια της διαλυμένης ουσίας αλλά που περιέχονται σε μια τυποποιημένη ποσότητα του διαλύτη ή του διαλύτη που είναι ακριβώς ένα κιλό.

Αυτός ο διαλύτης μπορεί να είναι καθαρός ή εάν το διάλυμα περιέχει περισσότερους από έναν διαλύτες, η γραμμομοριακότητα θα είναι τα γραμμομόρια της διαλελυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο του μείγματος διαλυτών.

Και η τρίτη μονάδα χημικής συγκέντρωσης είναι η κανονικότητα ή η κανονική συγκέντρωση διαλύματος που εκφράζει τον αριθμό των χημικών ισοδυνάμων της διαλυμένης ουσίας ανά λίτρο του διαλύματος.

Η μονάδα στην οποία εκφράζεται η κανονικότητα είναι σε ισοδύναμα ανά λίτρο (Eq / L) και στην ιατρική η συγκέντρωση ηλεκτρολυτών στον ανθρώπινο ορό εκφράζεται σε χιλιοστοϊσοδύναμα ανά λίτρο (mEq / L).

Τρόποι έκφρασης

Η συγκέντρωση ενός διαλύματος μπορεί να συμβολίζεται με τρεις κύριους τρόπους, ακόμα και αν αυτά έχουν μια ποικιλία όρων και των ίδιων μονάδων, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να εκφράσουν την έκταση αυτής της τιμής: ποιοτική περιγραφή, ποσοτική σημειογραφία και ταξινόμηση σε όρους της διαλυτότητας.

Ανάλογα με τη γλώσσα και το πλαίσιο στο οποίο εργάζεστε, θα επιλέξετε έναν από τους τρεις τρόπους για να εκφράσετε τη συγκέντρωση ενός μείγματος.

Ποιοτική περιγραφή

Χρησιμοποιείται κυρίως σε άτυπη και μη τεχνική γλώσσα, η ποιοτική περιγραφή της συγκέντρωσης ενός μείγματος εκφράζεται με τη μορφή επίθετων, τα οποία υποδηλώνουν με γενικευμένο τρόπο το επίπεδο συγκέντρωσης που έχει μια λύση..

Με τον τρόπο αυτό, το ελάχιστο επίπεδο συγκέντρωσης σύμφωνα με την ποιοτική περιγραφή είναι εκείνο μιας "αραιωμένης" λύσης και το μέγιστο είναι "συγκεντρωμένο".

Μιλάμε για αραιωμένα διαλύματα όταν μια λύση έχει πολύ χαμηλή αναλογία διαλυμένης ουσίας ανάλογα με τον συνολικό όγκο του διαλύματος. Εάν θέλετε να αραιώσετε μια λύση, πρέπει να προσθέσετε μεγαλύτερη ποσότητα διαλύτη ή να αναζητήσετε τρόπους για να μειώσετε τη διαλυμένη ουσία.

Τώρα, μιλάμε για συμπυκνωμένα διαλύματα όταν έχουν μεγάλη αναλογία διαλελυμένης ουσίας ανάλογα με το συνολικό όγκο του διαλύματος. Για να συγκεντρωθεί ένα διάλυμα, προσθέστε περισσότερη διαλυμένη ουσία ή μειώστε την ποσότητα του διαλύτη.

Με αυτή την έννοια, καλώντας τον εαυτό ποιοτική περιγραφή της ταξινόμησης αυτής, όχι μόνο επειδή στερείται μαθηματικές μετρήσεις, αλλά εμπειρική ποιότητα του (μπορεί να αποδοθεί σε οπτικές ενδείξεις, μυρωδιές και γεύσεις, χωρίς επιστημονικές αποδείξεις).

Ταξινόμηση με διαλυτότητα

Η διαλυτότητα μιας συγκέντρωσης υποδηλώνει τη μέγιστη ικανότητα της διαλελυμένης ουσίας που έχει ένα διάλυμα, ανάλογα με τις συνθήκες όπως η θερμοκρασία, η πίεση και οι ουσίες που διαλύονται ή αιωρούνται.

Τα διαλύματα μπορούν να ταξινομηθούν σε τρεις τύπους ανάλογα με το επίπεδο της διαλελυμένης ουσίας τους που διαλύθηκε τη στιγμή της μέτρησης: ακόρεστα, κεκορεσμένα και υπερκορεσμένα διαλύματα.

- Τα ακόρεστα διαλύματα είναι αυτά που περιέχουν μικρότερη ποσότητα διαλυτής ουσίας από την οποία το διάλυμα μπορεί να διαλυθεί. Στην περίπτωση αυτή, η λύση δεν έχει φτάσει τη μέγιστη συγκέντρωσή της.

- Κορεσμένα διαλύματα είναι εκείνα στα οποία η μέγιστη ποσότητα διαλελυμένης ουσίας έχει διαλυθεί στον διαλύτη σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Σε αυτή την περίπτωση υπάρχει μια ισορροπία μεταξύ των δύο ουσιών και η λύση δεν μπορεί να δεχθεί περισσότερη διαλυμένη ουσία (δεδομένου ότι θα συμβεί να καταβυθιστεί).

- Τα υπερκορεσμένα διαλύματα έχουν περισσότερη διαλυτή ουσία από ότι η λύση θα αποδεχόταν κάτω από συνθήκες ισορροπίας. Αυτό επιτυγχάνεται με θέρμανση ενός κορεσμένου διαλύματος, προσθέτοντας περισσότερη διαλυμένη ουσία από την κανονική. Μόλις κρυώσει δεν θα καθιζάνει αυτόματα τη διαλυμένη ουσία, αλλά οποιαδήποτε διαταραχή μπορεί να προκαλέσει αυτό το αποτέλεσμα λόγω της αστάθειας της.

Ποσοτική σημείωση

Κατά τη στιγμή της μελέτης μιας λύσης που θα χρησιμοποιηθεί στο τεχνικό ή επιστημονικό πεδίο, απαιτείται μέτρηση της ακρίβειας και εκφρασμένη σε μονάδες, η οποία περιγράφει τη συγκέντρωση σύμφωνα με τις ακριβείς τιμές της μάζας ή / και του όγκου.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υπάρχει μια σειρά μονάδων που χρησιμοποιούνται για να εκφράσουν τη συγκέντρωση μιας λύσης στην ποσοτική της καταχώριση, οι οποίες χωρίζονται σε φυσικές και χημικές και οι οποίες με τη σειρά τους έχουν τις δικές τους υποδιαιρέσεις.

Οι μονάδες φυσικών συγκεντρώσεων είναι εκείνες της "σχετικής συγκέντρωσης", οι οποίες εκφράζονται σε ποσοστά. Υπάρχουν τρεις τρόποι για να εκφράσετε ποσοστιαίες συγκεντρώσεις: ποσοστά μάζας, ποσοστά κατά όγκο και ποσοστά κατά μάζα-όγκο.

Αντίθετα, οι μονάδες χημικών συγκεντρώσεων βασίζονται στις μοριακές ποσότητες, ισοδύναμα ανά γραμμάριο, μέρη ανά εκατομμύριο και άλλα χαρακτηριστικά της διαλελυμένης ουσίας σε σχέση με το διάλυμα.

Αυτές οι μονάδες είναι οι πιο συνηθισμένες για την υψηλή ακρίβειά τους κατά τη μέτρηση συγκεντρώσεων και αυτός είναι ο λόγος που είναι συνήθως αυτοί που θέλετε να γνωρίζετε για να εργαστείτε με χημικές λύσεις.

Μονάδες συγκέντρωσης

Όπως περιγράφεται στις προηγούμενες ενότητες, κατά τον υπολογισμό της συγκέντρωσης ενός διαλύματος ποσοτικά, οι υπολογισμοί θα πρέπει να διέπονται από τις υπάρχουσες μονάδες για το σκοπό αυτό..

Επίσης, οι μονάδες συγκέντρωσης διαιρούνται σε εκείνες της σχετικής συγκέντρωσης, αυτές των αραιωμένων συγκεντρώσεων, εκείνες που βασίζονται σε γραμμομόρια και άλλες πρόσθετες μονάδες..

Μονάδες σχετικής συγκέντρωσης

Οι σχετικές συγκεντρώσεις είναι εκείνες που εκφράζονται σε ποσοστά, όπως ονομάστηκε στην προηγούμενη ενότητα. Οι μονάδες αυτές διαιρούνται σε ποσοστό μάζας μάζας, εκατοστιαία αναλογία όγκου και όγκου και εκατοστιαία αναλογία μάζας και υπολογίζονται ως εξής:

- % μάζα = μάζα της διαλελυμένης ουσίας (g) / μάζα του συνολικού διαλύματος (g) x 100

- όγκος = όγκος διαλελυμένης ουσίας (ml) / όγκος συνολικού διαλύματος (ml) x 100

- % μάζα / όγκος = μάζα διαλυτής ουσίας (g) / ολικός όγκος διαλύματος (ml) x 100

Στην περίπτωση αυτή, για να υπολογιστεί η μάζα ή ο όγκος του ολικού διαλύματος πρέπει να προστεθεί η μάζα ή ο όγκος της διαλελυμένης ουσίας με εκείνη του διαλύτη.

Μονάδες αραιωμένης συγκέντρωσης

Οι μονάδες αραιωμένης συγκέντρωσης είναι αυτές που χρησιμοποιούνται για την έκφραση αυτών των πολύ μικρών συγκεντρώσεων που έχουν τη μορφή ιχνών μέσα σε ένα αραιωμένο διάλυμα. Η πιο συνηθισμένη χρήση που παρουσιάζεται σε αυτές τις μονάδες είναι να βρεθούν ίχνη διαλελυμένου αερίου σε άλλο, καθώς οι παράγοντες που μολύνουν τον αέρα.

Οι μονάδες αυτές υποδεικνύονται με τη μορφή μερών ανά εκατομμύριο (ppm), μερών ανά δισεκατομμύριο (ppb) και μερών ανά τρισεκατομμύριο (ppt) και εκφράζονται ως εξής:

- ppm = 1 mg διάλυσης / διάλυμα 1 L

- ppb = 1 μg διαλύματος / 1 L διαλύματος

- ppt = 1 ng διαλύματος / διάλυμα 1 L

Σε αυτές τις εκφράσεις το mg είναι ίσο με χιλιοστόγραμμα (0.001 g), μg είναι ίσο με μικρογραμμάρια (0.000001 g) και ng είναι ίσο με νανογράμματα (0.000000001 g). Αυτές οι μονάδες μπορούν επίσης να εκφράζονται σε όγκο / όγκο.

Μονάδες συγκέντρωσης σύμφωνα με τους γραμμοσκώληκες

Οι μονάδες συγκέντρωσης που βασίζονται σε γραμμομόρια είναι εκείνες του μοριακού κλάσματος, του γραμμομοριακού ποσοστού, της γραμμομοριακότητας και της γραμμομοριακότητας (αυτές οι δύο τελευταίες περιγράφονται καλύτερα στο τέλος του αντικειμένου).

Το κλάσμα μορίων μιας ουσίας είναι το κλάσμα όλων των συστατικών μορίων (ή ατόμων) ως συνάρτηση των συνολικών μορίων ή ατόμων. Υπολογίζεται ως εξής:

Χ_Α = αριθμός γραμμομορίων της ουσίας Α / συνολικός αριθμός γραμμομορίων σε διάλυμα

Αυτή η διαδικασία επαναλαμβάνεται για τις άλλες ουσίες σε διάλυμα, λαμβάνοντας υπόψη ότι το άθροισμα του Χ_Α + Χ_Β + Χ_Γ ... πρέπει να είναι ίσο με ένα.

Το μοριακό ποσοστό λειτουργεί με παρόμοιο τρόπο με το Χ_Α, μόνο ότι ανάλογα με το ποσοστό:

Μοριακό ποσοστό Α = Χ_Α x 100%

Στο τελευταίο τμήμα, θα συζητηθούν λεπτομερώς η μοριακή και η καλοσύνη.

Διατυπώσεις και κανονικότητα

Τέλος, υπάρχουν δύο μονάδες συγκέντρωσης που είναι σήμερα αχρησιμοποίητες: τυπικότητα και κανονικότητα.

Η τυπικότητα ενός διαλύματος αντιπροσωπεύει τον αριθμό βάρους-τύπου-γραμμάριο ανά λίτρο ολικού διαλύματος. Εκφράζεται ως:

F = αριθ. Διάλυμα Ρ.Ρ.Ο / Ι

Στην έκφραση αυτή ο P.F.G ισούται με το βάρος κάθε ατόμου της ουσίας, εκφρασμένο σε γραμμάρια.

Αντίθετα, η κανονικότητα αντιπροσωπεύει τον αριθμό των ισοδυνάμων διαλυτής ουσίας που διαιρούνται με τα λίτρα διαλύματος, όπως εκφράζεται παρακάτω:

N = ισοδύναμα γραμμάρια διαλύματος διαλύματος / L

Στην εν λόγω έκφραση τα ισοδύναμα γραμμάρια διαλελυμένης ουσίας μπορούν να υπολογιστούν με τον αριθμό μορίων Η⁺, OH^- ή άλλες μεθόδους, ανάλογα με τον τύπο του μορίου.

Μαλακότητα

Η μοριακότητα ή μοριακή συγκέντρωση μιας διαλυτής ουσίας είναι η μονάδα που εκφράζουν χημική συγκέντρωση ή διαλυμένης ουσίας σχετίζεται moles (n) που περιέχονται σε ένα (1) λίτρο (L) του διαλύματος.

Η γραμμομοριακότητα ορίζεται με το κεφαλαίο γράμμα Μ και για τον προσδιορισμό των γραμμομορίων της διαλελυμένης ουσίας (η) τα γραμμάρια της διαλελυμένης ουσίας (g) διαιρούνται με το μοριακό βάρος (MW) της διαλελυμένης ουσίας.

Επίσης, το μοριακό βάρος Μνν λαμβάνεται διαλυτής ουσίας από το άθροισμα των ατομικών βαρών (ΡΑ) ή ατομική μάζα των χημικών στοιχείων, θεωρώντας το βαθμό στον οποίο συνδυάζονται για να σχηματίσουν τη διαλυμένη ουσία. Έτσι, διαφορετικά soluutos έχουν τους δικούς τους βουλευτές (αν και αυτό δεν συμβαίνει πάντοτε).

Αυτοί οι ορισμοί συνοψίζονται στους ακόλουθους τύπους που χρησιμοποιούνται για την εκτέλεση των αντίστοιχων υπολογισμών:

Μοριακότητα: M = n (γραμμομόρια διαλυτής ουσίας) / V (λίτρα διαλύματος)

Αριθμός γραμμομορίων: n = g διαλυμένης ουσίας / PM διαλυμένης ουσίας

Άσκηση 1

Υπολογίστε τη γραμμομοριακότητα ενός διαλύματος που παρασκευάζεται με 45 g Ca (OH)₂ διαλύονται σε 250 mL νερού.

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να υπολογιστεί είναι το μοριακό βάρος του Ca (OH)₂ (υδροξείδιο του ασβεστίου). Σύμφωνα με τον χημικό τύπο του, η ένωση είναι κατιόν ασβεστίου και δύο ανιόντα οξειδίου. Εδώ το βάρος ενός ηλεκτρονίου μικρότερο ή μεγαλύτερο από το είδος είναι αμελητέο, οπότε λαμβάνονται τα ατομικά βάρη:

Ο αριθμός των γραμμομορίων της διαλυμένης ουσίας θα είναι τότε:

n = 45 g / (74 g / mol)

n = 0,61 γραμμομόρια Ca (OH)₂

Λαμβάνονται 0,61 moles της διαλελυμένης ουσίας αλλά είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι αυτά τα γραμμομόρια διαλύονται σε 250 mL διαλύματος. Καθώς ο ορισμός της Μολαρχείας είναι οι μοσχίδες σε ένα λίτρο ή 1000 mL, τότε πρέπει να γίνει ένας απλός κανόνας των τριών για τον υπολογισμό των γραμμομορίων που βρίσκονται σε 1000 mL του εν λόγω διαλύματος

Αν σε 250 mL διαλύματος υπάρχει => 0.61 moles διαλελυμένης ουσίας

           Σε 1000 mL διαλύματος => x Πόσα κρόταλα υπάρχουν;?

χ = (0.61 mol) (1000 mL) / 250 mL

Χ = 2,44 Μ (mol / L)

Ένας άλλος τρόπος

Ο άλλος τρόπος για να αποκτήσετε τα σκουλαρίκια για να εφαρμόσετε τον τύπο απαιτεί να πάρετε τα 250 mL σε λίτρα, εφαρμόζοντας επίσης έναν κανόνα τριών:

Εάν 1000 ml => είναι 1 λίτρο

250 ml => x Πόσα λίτρα είναι?

x = (250 mL) (1 λίτρο) / 1000 mL

χ = 0,25 L

Αντικαθιστώντας τότε στη φόρμουλα Molarity:

Μ = (0.61 mol διαλύτη) / (0.25 L διαλύματος)

Μ = 2,44 mol / L

Άσκηση 2

Τι σημαίνει ότι ένα διάλυμα HCl είναι 2,5 M?

Το διάλυμα HCl είναι 2,5 γραμμομοριακό, πράγμα που σημαίνει ότι ένα λίτρο διαλύεται 2,5 γραμμομόρια υδροχλωρικού οξέος.

Κανονικότητα

Η κανονικότητα ή ισοδύναμη συγκέντρωση είναι η μονάδα χημικής συγκέντρωσης των διαλυμάτων που χαρακτηρίζεται με το κεφαλαίο γράμμα Ν. Αυτή η μονάδα συγκέντρωσης υποδεικνύει την αντιδραστικότητα της διαλελυμένης ουσίας και ισούται με τον αριθμό των ισοδυνάμων διαλυτής ουσίας (Eq) μεταξύ του όγκου του διαλύματος που εκφράζεται σε λίτρα.

Ν = Eq / L

Ο αριθμός των ισοδυνάμων (Eq) είναι ίσος με τα γραμμάρια της διαλελυμένης ουσίας μεταξύ του ισοδύναμου βάρους (PEq).

 Eq = g διαλυμένη ουσία / PEq

Το ισοδύναμο βάρος, ή επίσης γνωστή ως γραμμάριο ισοδύναμο, υπολογίζεται για να ληφθεί το μοριακό βάρος της διαλυμένης ουσίας και του παράγοντα χάσμα ισοδύναμα για τους σκοπούς της συνοψίζει την εξίσωση ονομάζεται ζήτα δέλτα (CL Ht ΔΠ).

PEq = ΡΜ / ΔΖ

Υπολογισμός

Ο υπολογισμός της κανονικότητας θα έχει πολύ συγκεκριμένη μεταβολή στον ισοδύναμο παράγοντα ή ΔΖ, ο οποίος επίσης εξαρτάται από τον τύπο της χημικής αντίδρασης στην οποία συμμετέχει η διαλελυμένη ουσία ή το αντιδραστικό είδος. Ορισμένες περιπτώσεις αυτής της παραλλαγής μπορούν να αναφερθούν παρακάτω:

-Όταν πρόκειται για οξύ ή βάση, ΔΖ ή ισοδύναμο παράγοντα, θα είναι ίσος με τον αριθμό ιόντων υδρογόνου (Η⁺)  ή ΟΗ υδροξύλιο^- έχουν τη διαλυμένη ουσία. Για παράδειγμα, το θειικό οξύ (Η₂Έτσι₄) έχει δύο ισοδύναμα επειδή έχει δύο όξινα πρωτόνια.

-Όταν πρόκειται για αντιδράσεις οξείδωσης-μείωσης, το ΔΖ θα αντιστοιχεί στον αριθμό των ηλεκτρονίων που εμπλέκονται στη διαδικασία οξείδωσης ή αναγωγής ανάλογα με τη συγκεκριμένη περίπτωση. Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι η εξισορρόπηση των χημικών εξισώσεων και η προδιαγραφή της αντίδρασης.

-Επίσης, αυτός ο ισοδύναμος παράγοντας ή ΔΖ θα αντιστοιχεί στον αριθμό των ιόντων που καθιζάνουν στις αντιδράσεις που ταξινομούνται ως καθίζηση.

Άσκηση 1

Προσδιορίστε την κανονικότητα 185 g Na₂Έτσι₄ που βρίσκονται σε 1,3 λίτρα διαλύματος.

Το μοριακό βάρος της διαλελυμένης ουσίας αυτού του διαλύματος θα υπολογιστεί πρώτα:

Το δεύτερο βήμα είναι να υπολογίσετε τον ισοδύναμο παράγοντα ή το ΔΖ. Σε αυτή την περίπτωση, καθώς το θειικό νάτριο είναι ένα άλας, το σθένος ή το φορτίο του κατιόντος ή του μετάλλου Na⁺, το οποίο θα πολλαπλασιαστεί επί 2, το οποίο είναι ο δείκτης της χημικής φόρμουλας του άλατος ή της διαλελυμένης ουσίας:

Na₂Έτσι₄ => ΔΖ = Κατιόν της Βαλένθια x Υποδείξη

ΔΖ = 1 χ 2

Για την απόκτηση του ισοδύναμου βάρους αντικαθίσταται στην αντίστοιχη εξίσωσή του:

 PEq = (142,039 g / mol) / (2 ισοδύναμα / mol)

 PEq = 71,02 g / ισοδ

Και τότε μπορείτε να προχωρήσετε στον υπολογισμό του αριθμού των ισοδυνάμων, και πάλι να στραφείτε σε έναν άλλο απλό υπολογισμό:

Eq = (185 g) / (71,02 g / ισοδ.)

Αριθμός ισοδυνάμων = 2,605 ισοδ

Τέλος, με όλα τα απαραίτητα δεδομένα, η κανονικότητα υπολογίζεται τώρα με την υποκατάσταση σύμφωνα με τον ορισμό του:

 Ν = 2,605 Eq / 1,3 L

Ν = 2,0 Ν

Molality

Το molality ορίζεται με το μικρό γράμμα m και ισούται με τα μόρια της διαλελυμένης ουσίας που υπάρχουν σε ένα (1) κιλό του διαλύτη. Ονομάζεται επίσης μοριακή συγκέντρωση και υπολογίζεται από τον ακόλουθο τύπο:

m = γραμμομόρια διαλυτής ουσίας / kg διαλύτη

Ενώ μοριακότητα καθορίζει την αναλογία των moles της διαλυμένης ουσίας που περιέχεται σε ένα (1) λίτρο του διαλύματος, η γραμμομοριακότητα κατά βάρος σχετίζεται moles της διαλυμένης ουσίας να υπάρχει σε μία (1) χιλιόγραμμο διαλύτη.

Στις περιπτώσεις εκείνες όπου το διάλυμα παρασκευάζεται με περισσότερους του ενός διαλύτες, η γραμμικότητα θα εκφράζεται όπως τα μόρια της διαλελυμένης ουσίας ανά χιλιόγραμμο του μείγματος των διαλυτών.

Άσκηση 1

Προσδιορίστε τη γραμμικότητα ενός διαλύματος που παρασκευάστηκε με ανάμιξη 150 g σακχαρόζης (C₁₂H₂₂0₁₁) με 300 g νερού.

Το μοριακό βάρος της σακχαρόζης προσδιορίζεται αρχικά για τον υπολογισμό των γραμμομορίων της διαλυμένης ουσίας αυτού του διαλύματος:

Ο αριθμός των γραμμομορίων της σακχαρόζης υπολογίζεται:

n = (150 g σακχαρόζης) / (342,109 g / mol)

n = 0,438 moles σακχαρόζης

Αφού ληφθούν τα γραμμάρια διαλύτη σε χιλιόγραμμα για να εφαρμοστεί ο τελικός τύπος.

Αντικαθιστώντας τότε:

m = 0,438 moles σακχαρόζης / 0,3 χιλιόγραμμα νερού

m = 1,46 mol C₁₂H₂₂0₁₁/ Kg Η₂Ο

Παρόλο που υπάρχει σήμερα μια συζήτηση για την τελική έκφραση της καλοσύνης, αυτό το αποτέλεσμα μπορεί επίσης να εκφραστεί ως:

1,26 μ₁₂H₂₂0₁₁ ή 1,26 μοριακό

Θεωρείται πλεονεκτικό σε μερικές περιπτώσεις να εκφράζεται η συγκέντρωση του διαλύματος σε όρους αριθμού γραμμομορίων κατά βάρος, ως η μάζα της διαλυμένης ουσίας και όχι ο διαλύτης έχουν μικρές διακυμάνσεις ή αφανή αλλαγές για επιδράσεις της θερμοκρασίας ή πίεσης? όπως συμβαίνει σε διαλύματα με αέριο διαλυμένο.

Επιπλέον, επισημαίνεται ότι αυτή η μονάδα συγκέντρωσης αναφέρεται σε μια συγκεκριμένη διαλυμένη ουσία δεν αλλάζει από την ύπαρξη άλλων διαλυμένων ουσιών στη διάλυση.

Συστάσεις και σημαντικές σημειώσεις σχετικά με τη χημική συγκέντρωση

Ο όγκος του διαλύματος είναι πάντα μεγαλύτερος από αυτόν του διαλύτη

Καθώς επιλύονται οι ασκήσεις λύσης, προκύπτει το σφάλμα ερμηνείας του όγκου μιας λύσης σαν να ήταν ο διαλύτης. Για παράδειγμα, εάν ένα γραμμάριο σκόνης σοκολάτας διαλύεται σε ένα λίτρο νερού, ο όγκος του διαλύματος δεν είναι ίσος με τον όγκο ενός λίτρου νερού.

Γιατί όχι; Επειδή η διαλυμένη ουσία θα καταλαμβάνει πάντα χώρο μεταξύ των μορίων διαλύτη. Όταν ο διαλύτης έχει υψηλή συγγένεια για τη διαλυμένη ουσία, η μεταβολή του όγκου μετά τη διάλυση μπορεί να είναι γέλια ή αμελητέα.

Όμως, αν όχι, και ακόμη περισσότερο εάν η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας είναι μεγάλη, πρέπει να ληφθεί υπόψη η μεταβολή του όγκου. Όντας έτσι: Vsolvente + Vsoluto = Vsolución. Μόνο σε αραιωμένα διαλύματα ή όπου οι ποσότητες διαλυμένης ουσίας είναι μικρές είναι έγκυρη Vsolvente = Vsolution.

Αυτό το σφάλμα πρέπει να λαμβάνεται ιδιαίτερα υπόψη ειδικά όταν εργάζεστε με υγρές διαλυμένες ουσίες. Για παράδειγμα, αν αντί να διαλύεται η σκόνη σοκολάτας, το μέλι διαλύεται σε αλκοόλη, τότε ο όγκος του μελιού που προστίθεται θα έχει σημαντικές επιπτώσεις στο συνολικό όγκο του διαλύματος.

Συνεπώς, στις περιπτώσεις αυτές, ο όγκος της διαλελυμένης ουσίας πρέπει να προστεθεί στον όγκο του διαλύτη.

Χρησιμότητα της Μολανοφορίας

-Γνωρίζοντας η μοριακότητα ενός πυκνού διαλύματος επιτρέπει αραίωση υπολογισμοί χρησιμοποιώντας τον απλό τύπο M1V1 = M2V2 όπου Μ1 αντιστοιχεί στην αρχική μοριακότητα του διαλύματος και Μ2 η μοριακότητα του διαλύματος που πρόκειται να παρασκευαστούν από το διάλυμα Μ1.

-Γνωρίζοντας τη Μοριακή της λύσης, μπορείτε εύκολα να υπολογίσετε την Κανονικότητα της λύσης χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: Κανονικότητα = αριθμός ισοδύναμων x M

Οι τύποι δεν αποθηκεύονται αλλά οι μονάδες ή οι ορισμοί είναι

Ωστόσο, η μνήμη μερικές φορές δεν θυμάται όλες τις εξισώσεις που σχετίζονται με τους υπολογισμούς συγκέντρωσης. Γι 'αυτό είναι πολύ χρήσιμο να έχουμε έναν σαφή ορισμό για κάθε έννοια.

Από τον ορισμό, οι μονάδες γράφονται χρησιμοποιώντας το συντελεστές μετατροπής να εκφράσετε αυτά που αντιστοιχούν σε αυτά που θέλετε να προσδιορίσετε.

Για παράδειγμα, αν έχετε την καλοσύνη και θέλετε να το μετατρέψετε σε κανονικότητα, προχωρήστε ως εξής:

(διαλύτης / ml διαλύματος) (χλγρ. / χλγρ. διαλύτη) (1 χλστλτ. / λίτρο)

Σημειώστε ότι (g διαλύτης / mL) είναι η πυκνότητα του διαλύτη. Ο όρος (mL διαλύματος / mL διάλυμα) αναφέρεται στο πόσο όγκος του διαλύματος αντιστοιχεί στην πραγματικότητα στον διαλύτη. Σε πολλές ασκήσεις ο τελευταίος όρος είναι ίσος με 1, για πρακτικούς λόγους, αν και δεν είναι ποτέ αληθινός.

Αναφορές

1. Εισαγωγική Χημεία- 1^st Καναδική έκδοση. Ποσοτικές μονάδες συγκέντρωσης. Κεφάλαιο 11 Λύσεις. Λαμβάνεται από: opentextbc.ca
2. Wikipedia. (2018). Ισοδύναμη Συγκέντρωση Λαμβάνεται από: en.wikipedia.org
3. PharmaFactz. (2018). Τι είναι η γραμμομοριακότητα; Από: pharmafactz.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Χημεία (8η έκδοση). CENGAGE Learning, σελ. 101-103, 512, 513.
5. Υδατικά διαλύματα-Μαλακότητα. Λαμβάνεται από: chem.ucla.edu
6. Quimicas.net (2018). Παραδείγματα Κανονικότητας. Ανακτήθηκε από: quimicas.net.