Molārā un molālā koncentrācija, neskatoties uzlīdzīgi nosaukumi, dažādi izmēri. To galvenā atšķirība ir tā, ka, nosakot molāro koncentrāciju, aprēķins tiek veikts nevis par šķīduma tilpumu, piemēram, molaritātes noteikšanai, bet gan par šķīdinātāja masu.
Vispārīga informācija par šķīdumiem un šķīdību
Homogēnu sistēmu sauc par patiesu risinājumu,kas ietver virkni komponentu, kas ir neatkarīgi viens no otra. Vienu no tiem uzskata par šķīdinātāju, bet pārējie ir tajā izšķīdinātas vielas. Šķīdinātājs ir viela, kas visvairāk atrodas šķīdumā.
Šķīdība - vielas spēja veidotiesar citām vielām viendabīgas sistēmas - šķīdumi, kuros tas ir atsevišķu atomu, jonu, molekulu vai daļiņu formā. Koncentrācija ir šķīdības mērs.
Tāpēc šķīdība ir vielu spēja vienmērīgi sadalīties elementāru daļiņu veidā visā šķīdinātāja tilpumā.
Patiesie risinājumi tiek klasificēti šādi:
- pēc šķīdinātāja veida - bezūdens un ūdens;
- pēc izšķīdušās vielas veida - gāzu, skābju, sārmu, sāļu uc šķīdumi;
- mijiedarbībai ar elektrisko strāvu - elektrolīti (vielas, kurām ir elektrovadītspēja) un neelektrolīti (vielas, kas nav spējīgas elektrisko vadītspēju);
- pēc koncentrācijas - atšķaidīts un koncentrēts.
Koncentrācija un veidi, kā to izteikt
1. Koncentrācijas procents (izteikts procentos) - tas norāda, cik gramu izšķīdušās vielas satur 100 gramos šķīduma.
2. Molārā koncentrācija ir gramu molu skaits uz 1 litru šķīduma. Parāda, cik gramu molekulu satur 1 litrs vielas šķīduma.
3. Normālā koncentrācija ir grama ekvivalentu skaits uz 1 litru šķīduma. Parāda, cik daudz gramu ekvivalentu izšķīdušo vielu satur 1 litrā šķīduma.
4. Molārā koncentrācija parāda, cik daudz izšķīdušās vielas molos ir uz 1 kilogramu šķīdinātāja.
5. Titrs nosaka vielas saturu (gramos), kas izšķīdināta 1 mililitrā šķīduma.
Molārā un molārā koncentrācija atšķiras. Apsvērsim viņu individuālās īpašības.
Molārā koncentrācija
Formula tās noteikšanai:
Cv = (v / V), kur
v ir izšķīdušās vielas daudzums, mol;
V ir kopējais šķīduma tilpums litros vai m3.
Piemēram, ieraksts "0,1 M H šķīdums2AR4 " saka, ka 1 litrā šāda šķīduma ir 0,1 mol (9,8 grami) sērskābes.
Molārā koncentrācija
Vienmēr jāpatur prātā, ka molārajai un molārajai koncentrācijai ir pilnīgi atšķirīga nozīme.
Kāda ir šķīduma molārā koncentrācija? Tās definīcijas formula ir šāda:
Cm = (v / m), kur
v ir izšķīdušās vielas daudzums, mol;
m ir šķīdinātāja masa, kg.
Piemēram, 0,2 M NaOH šķīduma rakstīšana nozīmē, ka 0,2 mol NaOH tiek izšķīdināts 1 kilogramā ūdens (šajā gadījumā tas ir šķīdinātājs).
Aprēķiniem nepieciešamas papildu formulas
Lai aprēķinātu molālo koncentrāciju, var būt nepieciešama daudz papildu informācijas. Formulas, kas var būt noderīgas pamata problēmu risināšanā, ir norādītas zemāk.
Vielas daudzumu ν saprot kā noteiktu atomu, elektronu, molekulu, jonu vai citu daļiņu skaitu.
v = m / M = N / NA= V / Vmkur:
- m ir savienojuma masa, g vai kg;
- M ir molārā masa, g (vai kg) / mol;
- N ir struktūrvienību skaits;
- HA - struktūrvienību skaits vienā vielas molā, Avogadro konstante: 6,02 . 1023 kurmis- 1;
- V - kopējais tilpums, l vai m3;
- Inm - molārais tilpums, l / mol vai m3/ mol.
Pēdējo aprēķina pēc formulas:
Inm= RT / P, kur
- R - konstante, 8,314 J / (mol . TO);
- T ir gāzes temperatūra, K;
- P - gāzes spiediens, Pa.
Molaritātes un molalitātes problēmu piemēri. 1. problēma
500 ml šķīdumā nosaka kālija hidroksīda molāro koncentrāciju. KOH masa šķīdumā ir 20 grami.
Definīcija
Kālija hidroksīda molārā masa ir:
MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
Mēs aprēķinām, cik daudz kālija hidroksīda ir šķīdumā:
ν (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.
Mēs ņemam vērā, ka šķīduma tilpums jāizsaka litros:
500 ml = 500/1000 = 0,5 litri.
Nosakiet kālija hidroksīda molāro koncentrāciju:
Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / litrā.
2. problēma
Cik daudz sēra (IV) oksīda normālos apstākļos(t.i., kad P = 101325 Pa un T = 273 K) jums jāņem, lai pagatavotu sērskābes šķīdumu ar koncentrāciju 2,5 mol / litrā ar tilpumu 5 litri?
Definīcija
Nosakiet, cik daudz sērskābes satur šķīdums:
ν (H2AR3) = Cv (H2AR3) ∙ V (šķīdums) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.
Sērskābes ražošanas vienādojums ir šāds:
AR2 + H2O = H2AR3
Saskaņā ar to:
ν (SO2) = ν (H2AR3);
ν (SO2) = 12,5 mol.
Paturot prātā, ka normālos apstākļos 1 mol gāzes tilpums ir 22,4 litri, mēs aprēķinām sēra oksīda tilpumu:
V (SO2) = ν (SO2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 litri.
3. problēma
Nosaka NaOH molāro koncentrāciju šķīdumā ar tā masas daļu, kas vienāda ar 25,5% un blīvumu 1,25 g / ml.
Definīcija
Kā paraugu ņemam 1 litra šķīdumu un nosakām tā masu:
m (šķīdums) = V (šķīdums) ∙ p (šķīdums) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 grami.
Mēs aprēķinām, cik sārma paraugā ir pēc svara:
m (NaOH) = (w ∙ m (šķīdums)) / 100% = (25,5 × 1250) / 100 = 319 grami.
Nātrija hidroksīda molārā masa ir:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Mēs aprēķinām, cik daudz nātrija hidroksīda ir paraugā:
v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.
Nosaka sārma molāro koncentrāciju:
Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / litrs.
4. problēma
10 grami NaCl sāls tika izšķīdināti ūdenī (100 grami). Noregulē šķīduma (molārā) koncentrāciju.
Definīcija
NaCl molārā masa ir:
MNaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.
Šķīdumā esošais NaCl daudzums:
v (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.
Šajā gadījumā šķīdinātājs ir ūdens:
100 grami ūdens = 100/1000 = 0,1 kg N2Par šo risinājumu.
Šķīduma molārā koncentrācija būs:
Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (ūdens) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.
5. problēma
Nosaka 15% NaOH sārmu šķīduma molāro koncentrāciju.
Definīcija
15% sārma šķīdums nozīmē, ka katrā 100grami šķīduma satur 15 gramus NaOH un 85 gramus ūdens. Vai ka katrs 100 kilograms šķīduma satur 15 kilogramus NaOH un 85 kilogramus ūdens. Lai to pagatavotu, nepieciešami 85 grami (kilogrami) H2Izšķīdina 15 gramus (kilogramā) sārmu.
Nātrija hidroksīda molārā masa ir:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Tagad mēs atrodam nātrija hidroksīda daudzumu šķīdumā:
ν = m / M = 15/40 = 0,375 mol.
Šķīdinātāja (ūdens) masa kilogramos:
85 grami H2O = 85/1000 = 0,085 kg N2Par šo risinājumu.
Pēc tam tiek noteikta molālā koncentrācija:
Cm = (ν / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.
Saskaņā ar šīm tipiskajām problēmām lielāko daļu citu var atrisināt, lai noteiktu molalitāti un molaritāti.
