Rješenja: koncentracija, masena frakcija. Definicija, izračun i preporuke

Masovna koncentracija otopine jedan je od najčešćih pojmova u suvremenoj kemiji. U članku ćemo otkriti značajke rješenja, njihove vrste, primjene. Napominjemo neke primjere izračuna različitih vrsta koncentracija.

Značajke rješenja

Otopina je homogeni sustav koji ima promjenjivu kompoziciju. Od dvije komponente rješenja, uvijek se ponaša kao medij. U njemu se otapaju strukturni fragmenti drugih tvari. Naziva se otapalo unutar kojeg se nalaze molekule otopljene tvari.

Ako se mješaju dvije plinovite tvari, tada se u tom slučaju ne oslobađa otapalo. Za svaku konkretnu situaciju uvijek se izrađuju posebni izračuni.

Dobivanje homogenih sustava

Kako bi se dobile homogene otopine, potrebno je razbiti otopljene tvari u strukturne jedinice. Samo u ovom slučaju sustavi će biti istiniti. Kada se slomiti u male kapljice, zrnca pijeska koja će se raspodijeliti u mediju, dobivaju se koloidna rješenja, emulzije, suspenzije.

Primjena rješenja

Usput, u izgradnji, mješavina pijeska, cementa, vode također se zove rješenje, ali iz kemijske točke gledišta to je suspenzija. Praktična važnost rješenja može se objasniti iz raznih razloga.

Kemijske reakcije u tekućim otopinama pojavljuju se u volumenu otapala. To ih čini dostupnim za reakciju bez dodatnih akcija na sustavu. U smjesi koja sadrži čvrste čestice, nemoguće je provesti reakciju u potpunosti. Da bismo ubrzali proces, morat ćemo dodirnuti čestice u nekim mjestima. Da bi se povećala brzina reakcije, kristali se brušuju u mortu, zatim su pritisnuti. Ali nije odmah moguće postići potpunost procesa.

U rješenju, postupak se nastavlja drugačije. Molekule se kreću slobodno, kada se sudaraju, dolazi do kemijskih transformacija. Energija, koja se počinje oslobađati u ovoj interakciji, nakuplja otapalo, sustav se gotovo ne zagrijava.

Fizička svojstva i koncentracija otopina

Maseni udio tvari omogućava određivanje kvantitativnog omjera otopljene tvari i otapala za njihovu pripremu. Metalne legure, usput, također su rješenja, ali solidne, karakterizirane određenim fizičkim parametrima.

Rješenja imaju sposobnost mijenjati snagu otopljene komponente. To ih čini zahtjevima u poljoprivredi, medicini. Na primjer, otopina mangana (kalijevog permanganata) koristi se za liječenje abrakcija i rana u srednjoj koncentraciji. No, njegovo praktično značenje je i njena neznatna koncentracija. Tako maseni udio tvari 2-3% daje otopini laganu ružičastu boju, u zahtjevu za pranje želuca.

Tamni purpurni kristali kalijevog permanganata se ne koriste u medicinske svrhe, jer imaju jaka oksidirajuća svojstva. Općenito, intenzitet boje izravno je povezan s njegovom koncentracijom. Maseni udio tvari omogućava regulaciju toksičnosti pripremljene otopine.

Maseni udio

Kako se izračunava ta koncentracija? Maseni udio tvari je karakteriziran omjerom mase tvari prema masi otopine uzeti kao postotak. Njihova organoleptička svojstva ne utječu samo na ono što će biti otopljeno, već i na kvantitativni indeks. Na primjer, za slabu otopinu zajedničke soli, gotovo da nema okusa, a pri visokim koncentracijama se manifestira u različitim stupnjevima.

Kako se koncentracija određuje u praksi? Maseni udio tvari u otopini razmatra se tijekom školovanja anorganske kemije. Zadaci za njegovu definiciju uključeni su u testne zadatke za maturante razreda 9.

Evo primjera zadatka u kojoj se koristi koncentracija.

Maseni udio soli od soli 25%. Težina otopine iznosi 250 grama. Odredite masu vode koja se nalazi u njemu. Da biste izvršili izračune, prvo morate otkriti masu tvari. Na temelju proporcije, ustanovili smo da su tvari u otopini 62,5 grama. Da biste odredili masu vode, oduzmite od 250 grama mase tvari, što rezultira s 187,5 g.

Vrste koncentracija

Što je koncentracija? Masene frakcije u otopini mogu sadržavati najviše sto posto. U kemiji pojam "koncentracija" podrazumijeva određeni sadržaj otopljene tvari. Postoji nekoliko njegovih inačica: molarna, masena koncentracija.

Na primjer, ako trebate pripremiti otopinu od 80 grama vode i 20 grama solne soli i odrediti masu frakcije tvari u otopini, najprije morate odrediti masu otopine. Bit će to sto grama. Postotak tvari je 20 posto.

Analizirali smo što je maseni udio. Molarna koncentracija podrazumijeva omjer količine supstance prema volumenu otopine. Za pripremu otopine s određenom molarnom koncentracijom, prvo se određuje masa tvari. Zatim vagati potrebnu količinu i otopiti u litru otapala.

Izračun molarne koncentracije

Dakle, za pripremu 2 litre otopine s koncentracijom od 0,15 mol / l najprije izračunati masu soli koja je sadržana u otopini. Da biste to učinili, odvojite od 0,15 mola za 2 litre, dobivamo 0,075 mola. Sada izračunajte masu: 0,075 mol se pomnoži s 58,5 g / mol. Rezultat je 4,39 g.

Problemi analitičke kemije

Kao primijenjeni kemijski problem, analiza se razmatra. Sa svojom pomoći, otkriva se sastav smjese, provode se dijagnostički testovi, analiziraju se stijene. Zbog toga je potrebno odrediti kvalitativni i kvantitativni sastav otopine.

Među onim problemima koji se najčešće susreću u anorganskoj kemiji, izričemo definiciju koncentracije jedne tvari s određenom vrijednošću za drugu tvar. Uz pomoć eksperimenata, moguće je postupno dodavati traženu otopinu otopini u kojoj je poznata molarna koncentracija. Taj se proces naziva titracija.

Topivost i otapala

Najčešći otapalo je voda. Ona potpuno otapa baze, kiseline, soli, neke organske spojeve. To su vodena rješenja koja su najčešći sustavi u prirodi. Voda služi kao biološko otapalo. Smatra se temeljom protoka mnogih medija: krvi, citosola, međustaničnih tekućina. Mnoge vrste životinja i biljaka žive upravo u vodenom okolišu.

Topivost je svojstvo tvari koju treba otopiti u odabranom otapalu. Ovo je složen fenomen, koji zahtijeva uzimanje u obzir određenih nijansi i osobitosti strukture otapala.

Kao dobre organske tvari mogu se zabilježiti alkoholi. One sadrže hidroksilne skupine u njihovom sastavu i stoga imaju visoku topljivost.

zaključak

Bilo koja tekućina može se smatrati otapalom. Zato često govore o međusobnoj topljivosti različitih tekućih tvari. Na primjer, između organskih tvari možemo spomenuti topivost u vodi estera.

Različite vrste koncentracija koje se koriste u anorganskoj i organskoj kemiji, pomažu u provođenju kvalitativnih i kvantitativnih određivanja tvari. Teorija rješenja je potražnja u analitičkoj kemiji, farmaceutici i modernoj medicini.