Η συγκέντρωση μάζας ενός διαλύματος είναι μία από τις κοινές έννοιες στη σύγχρονη χημεία. Στο άρθρο θα εντοπίσουμε τα χαρακτηριστικά των λύσεων, τους τύπους, την εφαρμογή τους. Ας σημειώσουμε μερικά παραδείγματα υπολογισμού διαφορετικών τύπων συγκεντρώσεων.
Χαρακτηριστικά των λύσεων
Το διάλυμα είναι ένα ομοιογενές σύστημα με μεταβλητή σύνθεση. Από τα δύο συστατικά ενός διαλύματος, το ένα λειτουργεί πάντα ως μέσο. Σε αυτό θα διαλυθούν τα δομικά θραύσματα άλλων ουσιών. Ονομάζεται διαλύτης, μέσα στον οποίο βρίσκονται τα μόρια της διαλυμένης ουσίας.
Αν αναμειχθούν δύο αέριες ουσίες, τότε δεν εκπέμπεται διαλύτης. Ειδικοί υπολογισμοί γίνονται πάντα για κάθε συγκεκριμένη κατάσταση.
Λήψη ομοιογενών συστημάτων
Για να ληφθούν ομοιογενή διαλύματα, είναι απαραίτητο να θρυμματιστούν οι διαλυμένες ουσίες σε δομικές μονάδες. Μόνο τότε τα συστήματα θα είναι αληθινά. Όταν συνθλίβονται σε μικρά σταγονίδια, προκύπτουν κόκκοι άμμου, που θα κατανεμηθούν στο μέσο, κολλοειδή διαλύματα, γαλακτώματα, εναιωρήματα.
Χρήση λύσεων
Με την ευκαιρία, μέσακατασκευή, μείγμα άμμου, τσιμέντου, νερού λέγεται και διάλυμα, αλλά από χημική άποψη είναι εναιώρημα. Η πρακτική σημασία των λύσεων μπορεί να εξηγηθεί για διάφορους λόγους.
Χημικές αντιδράσεις σε υγρά διαλύματα συμβαίνουν στον κύριο όγκο του διαλύτη. Αυτό τα καθιστά διαθέσιμα για αντίδραση χωρίς καμία πρόσθετη ενέργεια στο σύστημα. Σε ένα μείγμα που περιέχει στερεά σωματίδια, είναι αδύνατο να πραγματοποιηθεί πλήρως η αντίδραση. Για να επιταχυνθεί η διαδικασία, τα σωματίδια θα πρέπει να έρθουν σε επαφή σε ορισμένα σημεία. Για να αυξηθεί ο ρυθμός αντίδρασης, οι κρύσταλλοι αλέθονται σε γουδί και στη συνέχεια πιέζονται. Αλλά δεν είναι άμεσα δυνατό να επιτευχθεί η πληρότητα της διαδικασίας.
Σε μια λύση, η διαδικασία προχωρά διαφορετικά. Τα μόρια κινούνται ελεύθερα και όταν συγκρούονται, συμβαίνουν χημικοί μετασχηματισμοί. Η ενέργεια που αρχίζει να απελευθερώνεται σε μια τέτοια αλληλεπίδραση συσσωρεύεται από τον διαλύτη, το σύστημα πρακτικά δεν θερμαίνεται.
Φυσικές ιδιότητες και συγκέντρωση διαλυμάτων
Το κλάσμα μάζας μιας ουσίας σάς επιτρέπει να προσδιορίσετε την ποσοτική αναλογία της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη που λαμβάνεται για την παρασκευή τους. Τα κράματα μετάλλων, παρεμπιπτόντως, είναι επίσης διαλύματα, αλλά στερεά, που χαρακτηρίζονται από ορισμένες φυσικές παραμέτρους.
Τα διαλύματα έχουν την ικανότητα να αλλάζουν την ισχύ του διαλυμένου συστατικού. Αυτό τα καθιστά περιζήτητα στη γεωργία και την ιατρική. Για παράδειγμα, ένα διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου (υπερμαγγανικό κάλιο) χρησιμοποιείται για τη θεραπεία εκδορών και τραυμάτων σε μέτρια συγκέντρωση. Αλλά πρακτικόΗ χαμηλή συγκέντρωσή του είναι επίσης σημαντική. Έτσι, ένα κλάσμα μάζας μιας ουσίας 2-3% δίνει στο διάλυμα ένα ελαφρώς ροζ χρώμα, το οποίο είναι ζητούμενο για πλύση στομάχου.
Οι σκούρο μωβ κρύσταλλοι υπερμαγγανικού καλίου δεν χρησιμοποιούνται για ιατρικούς σκοπούς επειδή έχουν ισχυρές οξειδωτικές ιδιότητες. Γενικά, η ένταση του χρώματος σχετίζεται άμεσα με το ποια είναι η συγκέντρωσή του. Το κλάσμα μάζας της ουσίας σας επιτρέπει να προσαρμόσετε την τοξικότητα του τελικού διαλύματος.
Κλάσμα μάζας
Πώς υπολογίζεται αυτή η συγκέντρωση; Το κλάσμα μάζας μιας ουσίας χαρακτηρίζεται από την αναλογία της μάζας της ουσίας προς τη μάζα του διαλύματος, λαμβανόμενη ως ποσοστό. Οι οργανοληπτικές τους ιδιότητες επηρεάζονται όχι μόνο από το τι θα διαλυθεί, αλλά και από έναν ποσοτικό δείκτη. Για παράδειγμα, για ένα ασθενές διάλυμα κοινού αλατιού, δεν υπάρχει σχεδόν καθόλου γεύση και σε υψηλές συγκεντρώσεις εκδηλώνεται σε διάφορους βαθμούς.
Πώς προσδιορίζεται η συγκέντρωση στην πράξη; Το κλάσμα μάζας μιας ουσίας σε ένα διάλυμα θεωρείται στο σχολικό μάθημα της ανόργανης χημείας. Τα καθήκοντα για τον προσδιορισμό του περιλαμβάνονται στις δοκιμαστικές εργασίες για τους αποφοίτους της 9ης τάξης.
Ας δώσουμε ένα παράδειγμα μιας εργασίας που χρησιμοποιεί συγκέντρωση.
Κλάσμα μάζας επιτραπέζιου αλατιού 25%. Η μάζα του διαλύματος είναι 250 γραμμάρια. Προσδιορίστε τη μάζα του νερού που περιέχεται σε αυτό. Για να εκτελέσετε υπολογισμούς, πρέπει πρώτα να μάθετε τη μάζα της ουσίας. Με βάση την αναλογία, διαπιστώνουμε ότι οι ουσίες στο διάλυμα είναι 62,5 γραμμάρια. Για να προσδιορίσετε τη μάζα του νερού, αφαιρέστε τη μάζα της ίδιας της ουσίας από 250 γραμμάρια, ως αποτέλεσμαπαίρνουμε 187,5 γρ.
Τύποι συγκεντρώσεων
Τι είναι η συγκέντρωση; Τα κλάσματα μάζας στο διάλυμα δεν μπορούν να περιέχουν περισσότερο από εκατό τοις εκατό. Στη χημεία, ο όρος «συγκέντρωση» υποδηλώνει μια ορισμένη ποσότητα μιας διαλυμένης ουσίας. Υπάρχουν πολλές επιλογές: μοριακή, συγκέντρωση μάζας.
Για παράδειγμα, εάν πρέπει να παρασκευάσετε ένα διάλυμα από 80 γραμμάρια νερού και 20 γραμμάρια επιτραπέζιου αλατιού και να προσδιορίσετε τα κλάσματα μάζας μιας ουσίας σε ένα διάλυμα, πρέπει πρώτα να προσδιορίσετε τη μάζα του διαλύματος. Θα είναι εκατό γραμμάρια. Το ποσοστό της ουσίας είναι 20 τοις εκατό.
Αναλύσαμε τι αποτελεί κλάσμα μάζας. Η μοριακή συγκέντρωση αναφέρεται στην αναλογία της ποσότητας μιας ουσίας προς τον όγκο του διαλύματος που λαμβάνεται. Για να παρασκευαστεί ένα διάλυμα με δεδομένη μοριακή συγκέντρωση, προσδιορίζεται πρώτα η μάζα της ουσίας. Στη συνέχεια ζυγίζεται στη σωστή ποσότητα και διαλύεται σε ένα λίτρο διαλύτη.
Υπολογισμός μοριακής συγκέντρωσης
Έτσι, για να παρασκευάσετε 2 λίτρα διαλύματος με συγκέντρωση 0,15 mol/l, υπολογίστε πρώτα τη μάζα του αλατιού που περιέχεται στο διάλυμα. Για να γίνει αυτό, πρέπει να διαιρέσετε 0,15 mol με 2 λίτρα, παίρνουμε 0,075 mol. Τώρα υπολογίζουμε τη μάζα: 0,075 mol πολλαπλασιάζονται επί 58,5 g / mol. Αποτέλεσμα - 4, 39
Προβλήματα Αναλυτικής Χημείας
Η ανάλυση θεωρείται ως εφαρμοσμένο χημικό πρόβλημα. Με τη βοήθειά του, αποκαλύπτεται η σύνθεση του μείγματος, πραγματοποιούνται διαγνωστικές δοκιμές και αναλύονται τα πετρώματα. Για να γίνει αυτό, πρέπει να προσδιορίσετε την ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του διαλύματος.
Μεταξύ εκείνων των εργασιών που συναντώνται συχνότερα στην ανόργανη χημεία, ξεχωρίζουμε τον προσδιορισμό της συγκέντρωσης μιας ουσίας από μια δεδομένη τιμή σε μια άλλη ουσία. Με τη βοήθεια πειραμάτων, είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί μια σταδιακή προσθήκη σε ένα διάλυμα, στο οποίο είναι γνωστή η μοριακή συγκέντρωση, του επιθυμητού διαλύματος. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται τιτλοδότηση.
Διαλυτότητα και διαλύτες
Ο πιο κοινός διαλύτης είναι το νερό. Διαλύει τέλεια βάσεις, οξέα, άλατα, ορισμένες οργανικές ενώσεις. Τα υδατικά διαλύματα είναι τα πιο κοινά συστήματα στη φύση. Το νερό δρα ως βιολογικός διαλύτης. Θεωρείται η βάση για τη ροή πολλών μέσων: αίματος, κυτταροζόλ, μεσοκυττάρια υγρά. Πολλά είδη ζώων και φυτών ζουν στο υδάτινο περιβάλλον.
Διαλυτότητα είναι η ιδιότητα μιας ουσίας να διαλύεται σε έναν επιλεγμένο διαλύτη. Αυτό είναι ένα περίπλοκο φαινόμενο που απαιτεί να λαμβάνονται υπόψη ορισμένες αποχρώσεις και δομικά χαρακτηριστικά του διαλύτη.
Οι αλκοόλες μπορούν να σημειωθούν ως καλές οργανικές ουσίες. Περιλαμβάνουν υδροξυλομάδες στη σύνθεσή τους, επομένως έχουν υψηλή διαλυτότητα.
Συμπέρασμα
Οποιοδήποτε υγρό μπορεί να θεωρηθεί ως διαλύτης. Γι' αυτό συχνά μιλάμε για αμοιβαία διαλυτότητα διαφορετικών υγρών ουσιών. Για παράδειγμα, μεταξύ των οργανικών ουσιών μπορεί να αναφερθεί η υδατοδιαλυτότητα των εστέρων.
Διαφορετικοί τύποι συγκεντρώσεων που χρησιμοποιούνται στην ανόργανη και οργανική χημεία βοηθούν στηνποιοτικοί και ποσοτικοί προσδιορισμοί ουσιών. Η θεωρία των λύσεων είναι περιζήτητη στην αναλυτική χημεία, τη φαρμακευτική και τη σύγχρονη ιατρική.
