Hmotnostní koncentrace roztoku je jedním z běžných pojmů v moderní chemii. V článku identifikujeme vlastnosti řešení, jejich typy, použití. Uveďme několik příkladů výpočtu různých typů koncentrací.
Funkce řešení
Solution je homogenní systém s proměnlivým složením. Jedna ze dvou složek roztoku vždy působí jako médium. Právě v něm se rozpustí strukturní fragmenty jiných látek. Říká se mu rozpouštědlo, uvnitř kterého se nacházejí molekuly rozpuštěné látky.
Pokud se smíchají dvě plynné látky, neuvolní se žádné rozpouštědlo. Pro každou konkrétní situaci se vždy provádějí speciální výpočty.
Získání homogenních systémů
Pro získání homogenních roztoků je nutné rozpuštěné látky rozdrtit na strukturní jednotky. Teprve pak budou systémy pravdivé. Po rozdrcení na malé kapičky se získají zrnka písku, která budou distribuována v médiu, koloidní roztoky, emulze, suspenze.
Používání řešení
Mimochodem, vkonstrukce, směs písku, cementu, vody se také nazývá roztok, ale z chemického hlediska je to suspenze. Praktický význam řešení lze vysvětlit z různých důvodů.
Chemické reakce v kapalných roztocích probíhají v převážné části rozpouštědla. Díky tomu jsou k dispozici pro reakci bez jakékoli další akce v systému. Ve směsi obsahující pevné částice není možné provést reakci v plném rozsahu. Aby se proces urychlil, částice se budou muset v některých bodech dotýkat. Pro zvýšení reakční rychlosti se krystaly drtí v hmoždíři, poté se lisují. Není však okamžitě možné dosáhnout úplnosti procesu.
V řešení proces probíhá jinak. Molekuly se volně pohybují a při jejich srážce dochází k chemickým přeměnám. Energie, která se při takové interakci začne uvolňovat, je akumulována rozpouštědlem, systém se prakticky nezahřívá.
Fyzikální vlastnosti a koncentrace roztoků
Hmotnostní zlomek látky vám umožňuje určit kvantitativní poměr rozpuštěné látky a rozpouštědla použitého pro jejich přípravu. Kovové slitiny jsou mimochodem také řešení, ale pevné, charakterizované určitými fyzikálními parametry.
Roztoky mají schopnost měnit sílu rozpuštěné složky. Díky tomu jsou žádané v zemědělství a medicíně. Například roztok manganistanu draselného (manganistanu draselného) se používá k léčbě oděrek a ran ve střední koncentraci. Ale praktickédůležitá je i jeho nízká koncentrace. Hmotnostní zlomek látky 2–3 % tedy dává roztoku mírně růžové zbarvení, které je vyžadováno pro výplach žaludku.
Tmavě fialové krystaly manganistanu draselného se nepoužívají pro lékařské účely, protože mají silné oxidační vlastnosti. Obecně platí, že intenzita barvy přímo souvisí s její koncentrací. Hmotnostní zlomek látky umožňuje upravit toxicitu hotového roztoku.
Hmotnostní zlomek
Jak se tato koncentrace vypočítá? Hmotnostní zlomek látky je charakterizován poměrem hmotnosti látky k hmotnosti roztoku v procentech. Jejich organoleptické vlastnosti jsou ovlivněny nejen tím, co se bude rozpouštět, ale také kvantitativním ukazatelem. Například u slabého roztoku kuchyňské soli není chuť téměř žádná a při vysokých koncentracích se projevuje v různé míře.
Jak se v praxi určuje koncentrace? Hmotnostní zlomek látky v roztoku je uvažován ve školním kurzu anorganické chemie. Úkoly na jeho určení jsou součástí testových úloh pro absolventy 9. ročníku.
Uveďme příklad úkolu, který využívá koncentraci.
Hmotnostní zlomek kuchyňské soli 25%. Hmotnost roztoku je 250 gramů. Určete hmotnost vody v něm obsažené. Chcete-li provést výpočty, musíte nejprve zjistit hmotnost látky. Na základě poměru zjistíme, že látek v roztoku je 62,5 gramů. Chcete-li určit hmotnost vody, odečtěte hmotnost samotné látky od 250 gramůzískáme 187,5 g.
Typy koncentrací
Co je koncentrace? Hmotnostní podíly v roztoku nesmějí obsahovat více než sto procent. V chemii termín „koncentrace“znamená určité množství rozpuštěné látky. Existuje několik možností: molární, hmotnostní koncentrace.
Pokud například potřebujete připravit roztok z 80 gramů vody a 20 gramů kuchyňské soli a určit hmotnostní zlomky látky v roztoku, musíte nejprve určit hmotnost roztoku. Bude to sto gramů. Procento látky je 20 procent.
Analyzovali jsme, co tvoří hmotnostní zlomek. Molární koncentrace označuje poměr množství látky k objemu odebraného roztoku. Pro přípravu roztoku s danou molární koncentrací se nejprve stanoví hmotnost látky. Poté se zváží ve správném množství a rozpustí se v litru rozpouštědla.
Výpočet molární koncentrace
Pro přípravu 2 litrů roztoku o koncentraci 0,15 mol/l nejprve vypočítejte hmotnost soli obsažené v roztoku. K tomu je třeba rozdělit 0,15 mol na 2 litry, dostaneme 0,075 mol. Nyní vypočítáme hmotnost: 0,075 mol se vynásobí 58,5 g / mol. Výsledek – 4, 39
Problémy analytické chemie
Analýza je považována za aplikovaný chemický problém. S jeho pomocí se odhalí složení směsi, provedou se diagnostické testy a analyzují se horniny. Chcete-li to provést, musíte určit kvalitativní a kvantitativní složení roztoku.
Mezi úkoly, se kterými se v anorganické chemii nejčastěji setkáváme, vyčleňujeme stanovení koncentrace jedné látky z dané hodnoty v jiné látce. Pomocí experimentů je možné provádět postupné přidávání požadovaného roztoku do roztoku, ve kterém je známa molární koncentrace. Tento proces se nazývá titrace.
Rozpustnost a rozpouštědla
Nejběžnějším rozpouštědlem je voda. Dokonale rozpouští zásady, kyseliny, soli, některé organické sloučeniny. Právě vodné roztoky jsou nejběžnějšími systémy v přírodě. Voda působí jako biologické rozpouštědlo. Je považován za základ pro proudění mnoha médií: krve, cytosolů, mezibuněčných tekutin. Ve vodním prostředí žije mnoho druhů zvířat a rostlin.
Rozpustnost je vlastnost látky rozpouštět se ve zvoleném rozpouštědle. Jedná se o složitý jev, který vyžaduje zohlednění určitých nuancí a strukturních rysů rozpouštědla.
Alkoholy lze označit za dobré organické látky. Ve svém složení obsahují hydroxylové skupiny, proto mají vysokou rozpustnost.
Závěr
Jakoukoli kapalinu lze považovat za rozpouštědlo. Proto často mluvíme o vzájemné rozpustnosti různých kapalných látek. Z organických látek lze zmínit například rozpustnost esterů ve vodě.
Různé typy koncentrací používaných v anorganické a organické chemii pomáhají provádětkvalitativní a kvantitativní stanovení látek. Teorie řešení je žádaná v analytické chemii, farmacii a moderní medicíně.
