Usprkos tome koncentracija molara i molalaslična imena, različite veličine. Njihova je glavna razlika u tome što se pri određivanju koncentracije molala izračunava ne volumen otopine, kao u detekciji molarnosti, već masa otapala.
Opće informacije o otopinama i topljivosti
Homogeni sustav naziva se istinskim rješenjem,koja uključuje niz komponenata koje su neovisne jedna o drugoj. Jedan od njih smatra se otapalom, a ostatak su tvari otopljene u njemu. Otapalo je tvar koja je najviše u otopini.
Topljivost - sposobnost tvari da tvorihomogeni sustavi s drugim tvarima su otopine u kojima je u obliku pojedinih atoma, iona, molekula ili čestica. Koncentracija je mjera topljivosti.
Stoga je topljivost sposobnost tvari da se ravnomjerno raspoređuju u obliku elementarnih čestica po cijelom volumenu otapala.
Istinska rješenja klasificirana su na sljedeći način:
- prema vrsti otapala - nevodeni i vodeni;
- prema vrsti otopljene tvari - otopine plinova, kiselina, lužina, soli itd .;
- za interakciju s električnom strujom - elektroliti (tvari koje imaju električnu vodljivost) i ne-elektroliti (tvari koje nisu sposobne za električnu vodljivost);
- koncentracijom - razrijeđen i koncentriran.
koncentracija i načini izražavanja
1. Postotak koncentracije (izražen u%) - govori koliko grama otopljene tvari sadrži 100 grama otopine.
2. Molarna koncentracija je broj gram-molova na 1 litru otopine. Pokazuje koliko molekula grama sadrži 1 litra otopine tvari.
3. Normalna koncentracija je broj gramskih ekvivalenata na 1 litru otopine. Pokazuje koliko grama ekvivalenata otopljene tvari sadrži 1 litra otopine.
4. Molarna koncentracija pokazuje koliko otopljene tvari u madežima pada na 1 kilogram otapala.
5. Titar određuje sadržaj (u gramima) tvari koja se otopi u 1 mililitru otopine.
Koncentracija molara i molala međusobno se razlikuje. Razmotrimo njihove individualne karakteristike.
Molarna koncentracija
Formula za njegovo određivanje:
Cv = (v / V), gdje
v je količina otopljene tvari, mol;
V je ukupni volumen otopine, litra ili m3.
Na primjer, zapis "0,1 M otopina H2CO4 " kaže da u 1 litri takve otopine postoji 0,1 mol (9,8 grama) sumporne kiseline.
Molarna koncentracija
Uvijek treba uzeti u obzir da molarne i molarne koncentracije imaju potpuno različita značenja.
Kolika je molarna koncentracija otopine? Formula za njezinu definiciju je sljedeća:
Cm = (v / m), gdje
v je količina otopljene tvari, mol;
m je masa otapala, kg.
Na primjer, pisanje 0,2 M otopine NaOH znači da se 0,2 mol NaOH otopi u 1 kilogramu vode (u ovom slučaju to je otapalo).
Dodatne formule potrebne za izračune
Za izračunavanje koncentracije molala mogu biti potrebne mnoge pozadinske informacije. Formule koje mogu biti korisne za rješavanje osnovnih problema predstavljene su u nastavku.
Količina tvari ν podrazumijeva se kao određeni broj atoma, elektrona, molekula, iona ili drugih čestica.
v = m / M = N / NA= V / Vmgdje:
- m masa spoja, g ili kg;
- M je molarna masa, g (ili kg) / mol;
- N je broj strukturnih jedinica;
- HA - broj strukturnih jedinica u 1 molu tvari, Avogadrova konstanta: 6.02 . 1023 madež- 1;
- V - ukupni volumen, l ili m3;
- Vm - molarni volumen, l / mol ili m3/ mol.
Potonji se izračunava po formuli:
Vm= RT / P, gdje
- R - konstanta, 8,314 J / (mol . DO);
- T je temperatura plina, K;
- P - tlak plina, Pa.
Primjeri problema za molarnost i molalnost. Problem broj 1
Odredite molarnu koncentraciju kalijevog hidroksida u otopini od 500 ml. Masa KOH u otopini je 20 grama.
definicija
Molarna masa kalijevog hidroksida je:
MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
Izračunavamo koliko kalij hidroksida sadrži otopina:
ν (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.
Uzimamo u obzir da volumen otopine treba izraziti u litrama:
500 ml = 500/1000 = 0,5 litara.
Odredite molarnu koncentraciju kalijevog hidroksida:
Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / litra.
Problem broj 2
Koliko sumpornog (IV) oksida u normalnim uvjetima(tj. kada je P = 101325 Pa i T = 273 K) trebate uzeti kako biste pripremili otopinu sumporne kiseline koncentracije 2,5 mol / litru zapremine 5 litara?
definicija
Odredite koliko sumporne kiseline sadrži otopina:
ν (H2CO3) = Cv (H2CO3) ∙ V (otopina) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.
Jednadžba za dobivanje sumporne kiseline je sljedeća:
CO2 + H2O = H2CO3
Prema tome:
ν (TAKO2) = ν (H2CO3);
ν (TAKO2) = 12,5 mol.
Imajući na umu da u normalnim uvjetima 1 mol plina ima zapreminu od 22,4 litara, izračunavamo zapreminu sumpornog oksida:
V (TAKO2) = ν (TAKO2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 litara.
Problem broj 3
Odredite molarnu koncentraciju NaOH u otopini s masenim udjelom od 25,5% i gustoćom od 1,25 g / ml.
definicija
Kao uzorak uzimamo otopinu od 1 litre i određujemo njezinu masu:
m (otopina) = V (otopina) ∙ p (otopina) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 grama.
Izračunavamo koliko je lužine u uzorku maseno:
m (NaOH) = (w ∙ m (otopina)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 grama.
Molarna masa natrijevog hidroksida je:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Izračunavamo koliko natrijevog hidroksida sadrži uzorak:
v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.
Odredite molarnu koncentraciju lužine:
Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / l.
Problem broj 4
10 grama NaCl soli otopi se u vodi (100 grama). Postavite koncentraciju otopine (molar).
definicija
Molarna masa NaCl je:
MNaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.
Količina NaCl sadržana u otopini:
ν (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.
U ovom slučaju, otapalo je voda:
100 grama vode = 100/1000 = 0,1 kg N2O ovom rješenju.
Molarna koncentracija otopine bit će:
Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (voda) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.
Problem broj 5
Odredite molarnu koncentraciju 15% otopine lužine NaOH.
definicija
15% otopina lužine znači da se na svakih 100grama otopine sadrži 15 grama NaOH i 85 grama vode. Ili da na svakih 100 kilograma otopine ima 15 kilograma NaOH i 85 kilograma vode. Da biste ga pripremili, potrebno vam je 85 grama (kilograma) H2Otopiti 15 grama (kilogram) lužine.
Molarna masa natrijevog hidroksida je:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Sada pronalazimo količinu natrijevog hidroksida u otopini:
ν = m / M = 15/40 = 0,375 mol.
Masa otapala (vode) u kilogramima:
85 grama H2O = 85/1000 = 0,085 kg N2O ovom rješenju.
Nakon toga određuje se koncentracija molala:
Cm = (ν / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.
U skladu s tim tipičnim problemima, većina drugih može se riješiti radi utvrđivanja molalnosti i molarnosti.
