Molární a molal koncentrace, navzdorypodobné názvy, různé velikosti. Jejich hlavní rozdíl spočívá v tom, že při určování molární koncentrace se výpočet neprovádí pro objem roztoku, jako při detekci molarity, ale pro hmotnost rozpouštědla.
Obecné informace o řešeních a rozpustnosti
Homogenní systém se nazývá skutečné řešení,který zahrnuje řadu komponent, které jsou na sobě nezávislé. Jeden z nich je považován za rozpouštědlo a zbytek jsou látky v něm rozpuštěné. Rozpouštědlo je látka, která je nejvíce v roztoku.
Rozpustnost - schopnost látky se tvořits jinými látkami homogenní systémy - roztoky, ve kterých je ve formě jednotlivých atomů, iontů, molekul nebo částic. Koncentrace je měřítkem rozpustnosti.
Rozpustnost je tedy schopnost látek být distribuovány rovnoměrně ve formě elementárních částic v celém objemu rozpouštědla.
Pravá řešení jsou klasifikována následovně:
- podle typu rozpouštědla - nevodné a vodné;
- podle typu rozpuštěných látek - roztoky plynů, kyselin, zásad, solí atd .;
- pro interakci s elektrickým proudem - elektrolyty (látky, které mají elektrickou vodivost) a neelektrolyty (látky, které nejsou schopné elektrické vodivosti);
- koncentrací - zředěný a koncentrovaný.
Koncentrace a způsoby jeho vyjádření
1. Procentní koncentrace (vyjádřená v%) - udává, kolik gramů rozpuštěné látky je obsaženo ve 100 gramech roztoku.
2. Molární koncentrace je počet grammolů na 1 litr roztoku. Ukazuje, kolik gram molekul je obsaženo v 1 litru roztoku látky.
3. Normální koncentrace je počet gramových ekvivalentů na 1 litr roztoku. Ukazuje, kolik gramových ekvivalentů rozpuštěné látky je obsaženo v 1 litru roztoku.
4. Molární koncentrace ukazuje, kolik rozpuštěné látky v molech připadá na 1 kilogram rozpouštědla.
5. Titr určuje obsah (v gramech) látky, která je rozpuštěna v 1 mililitru roztoku.
Molární a molální koncentrace se navzájem liší. Zvažme jejich individuální vlastnosti.
Molární koncentrace
Vzorec pro jeho stanovení:
Cv = (v / V), kde
v je množství rozpuštěné látky, mol;
V je celkový objem roztoku, litr nebo m3.
Například záznam „0,1 M roztok H2CO4 " říká, že v 1 litru takového roztoku je 0,1 mol (9,8 gramů) kyseliny sírové.
Molární koncentrace
Vždy je třeba vzít v úvahu, že molární a molární koncentrace mají zcela odlišné významy.
Jaká je molární koncentrace roztoku? Vzorec pro jeho definici je následující:
Cm = (v / m), kde
v je množství rozpuštěné látky, mol;
m je hmotnost rozpouštědla, kg.
Například psaní 0,2 M roztoku NaOH znamená, že 0,2 mol NaOH je rozpuštěno v 1 kilogramu vody (v tomto případě je to rozpouštědlo).
Další vzorce potřebné pro výpočty
Pro výpočet koncentrace molalu může být zapotřebí mnoho základních informací. Níže jsou uvedeny vzorce, které mohou být užitečné při řešení základních problémů.
Množstvím látky ν se rozumí určitý počet atomů, elektronů, molekul, iontů nebo jiných částic.
v = m / M = N / NA= V / Vmkde:
- m je hmotnost sloučeniny, g nebo kg;
- M je molární hmotnost, g (nebo kg) / mol;
- N je počet strukturních jednotek;
- HA - počet strukturních jednotek na 1 mol látky, Avogadrova konstanta: 6,02 . 1023 krtek- 1;
- V - celkový objem, l nebo m3;
- Vm - molární objem, l / mol nebo m3/ mol.
Ta se vypočítá podle vzorce:
Vm= RT / P, kde
- R - konstantní, 8,314 J / (mol . NA);
- T je teplota plynu, K;
- P - tlak plynu, Pa.
Příklady problémů s molaritou a molalitou. Problém číslo 1
Stanoví se molární koncentrace hydroxidu draselného v 500 ml roztoku. Hmotnost KOH v roztoku je 20 gramů.
Definice
Molární hmotnost hydroxidu draselného je:
MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
Vypočítáme, kolik hydroxidu draselného obsahuje roztok:
v (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.
Bereme v úvahu, že objem roztoku by měl být vyjádřen v litrech:
500 ml = 500/1000 = 0,5 litru.
Určete molární koncentraci hydroxidu draselného:
Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / litr.
Problém číslo 2
Kolik oxidu siřičitého za normálních podmínek(tj. když P = 101325 Pa, a T = 273 K) musíte vzít, abyste připravili roztok kyseliny sírové o koncentraci 2,5 mol / litr o objemu 5 litrů?
Definice
Určete, kolik kyseliny sírové obsahuje roztok:
ν (H2CO3) = Cv (H2CO3) ∙ V (roztok) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.
Rovnice pro získání kyseliny sírové je následující:
CO2 + H2O = H2CO3
Podle tohoto:
ν (SO2) = ν (H2CO3);
ν (SO2) = 12,5 mol.
Mějte na paměti, že za normálních podmínek má 1 mol plynu objem 22,4 litru, vypočítáme objem oxidu siřičitého:
V (SO2) = ν (SO2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 litrů.
Problém číslo 3
Stanovte molární koncentraci NaOH v roztoku s jeho hmotnostním zlomkem rovným 25,5% a hustotou 1,25 g / ml.
Definice
Vezmeme roztok 1 litr jako vzorek a určíme jeho hmotnost:
m (roztok) = V (roztok) ∙ p (roztok) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 gramů.
Vypočítáme, kolik alkálií je ve vzorku podle hmotnosti:
m (NaOH) = (w ∙ m (roztok)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 gramů.
Molární hmotnost hydroxidu sodného je:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Vypočítáme, kolik hydroxidu sodného obsahuje vzorek:
v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.
Určete molární koncentraci zásady:
Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / litr.
Problém číslo 4
10 gramů NaCl soli bylo rozpuštěno ve vodě (100 gramů). Nastavte koncentraci roztoku (molární).
Definice
Molární hmotnost NaCl je:
MNaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.
Množství NaCl obsažené v roztoku:
v (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.
V tomto případě je rozpouštědlem voda:
100 gramů vody = 100/1000 = 0,1 kg N.2O tomto řešení.
Molární koncentrace roztoku bude:
Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (voda) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.
Problém číslo 5
Určete molární koncentraci 15% alkalického roztoku NaOH.
Definice
15% alkalický roztok znamená, že na každých 100gramů roztoku obsahuje 15 gramů NaOH a 85 gramů vody. Nebo že v každých 100 kilogramech roztoku je 15 kilogramů NaOH a 85 kilogramů vody. K jeho přípravě potřebujete 85 gramů (kilogramů) H2Rozpusťte 15 gramů (kilogram) zásady.
Molární hmotnost hydroxidu sodného je:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Nyní zjistíme množství hydroxidu sodného v roztoku:
v = m / M = 15/40 = 0,375 mol.
Hmotnost rozpouštědla (vody) v kilogramech:
85 gramů H2O = 85/1000 = 0,085 kg N2O tomto řešení.
Poté se stanoví koncentrace molal:
Cm = (v / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.
V souladu s těmito typickými problémy lze většinu dalších vyřešit pro stanovení molality a molarity.
