Molkoncentration. Vad betyder mol- och molkoncentration?

Mol- och molkoncentration, trotsliknande namn, olika storlekar. Deras huvudsakliga skillnad är att vid bestämning av molkoncentrationen görs beräkningen inte för lösningens volym, som vid detektering av molaritet, utan för lösningsmedlets massa.

Allmän information om lösningar och löslighet

Ett homogent system kallas en riktig lösning,som innehåller ett antal komponenter som är oberoende av varandra. En av dem anses vara ett lösningsmedel, och resten är ämnen upplösta i det. Ett lösningsmedel är det ämne som är mest i lösning.

Löslighet - ämnets förmåga att bildashomogena system med andra ämnen är lösningar i vilka det är i form av enskilda atomer, joner, molekyler eller partiklar. Koncentration är ett mått på löslighet.

Därför är löslighet förmågan hos substanser att fördelas jämnt i form av elementära partiklar genom hela lösningsmedlets volym.

Sanna lösningar klassificeras enligt följande:

• efter typen av lösningsmedel - icke-vattenhaltigt och vattenhaltigt;
• efter typ av lösningsmedel - lösningar av gaser, syror, alkalier, salter, etc.
• för interaktion med elektrisk ström - elektrolyter (ämnen som har elektrisk ledningsförmåga) och icke-elektrolyter (ämnen som inte har elektrisk ledningsförmåga);
• genom koncentration - utspädd och koncentrerad.

Koncentration och sätt att uttrycka det

Koncentration är innehållet (vikten)ett ämne löst i en viss mängd (vikt eller volym) av ett lösningsmedel eller i en viss volym av hela lösningen. Det är av följande typer:

1. Koncentrationsprocent (uttryckt i%) - det anger hur många gram löst ämne som finns i 100 gram lösning.

2. Molekoncentration är antalet gram-mol per 1 liter lösning. Visar hur många grammolekyler som finns i en liter substanslösning.

3. Normal koncentration är antalet gramekvivalenter per 1 liter lösning. Visar hur många gramekvivalenter löst ämne som finns i 1 liter lösning.

4. Molekoncentration visar hur mycket löst i mol som faller på 1 kg lösningsmedel.

5. Titern bestämmer innehållet (i gram) av ett ämne som löses i 1 ml lösning.

Molar och molal koncentration skiljer sig från varandra. Låt oss överväga deras individuella egenskaper.

Molekoncentration

Formeln för dess bestämning:

Cv = (v / V), där

v är mängden upplöst ämne, mol;

V är den totala volymen av lösningen, liter eller m³.

Exempelvis posten "0,1 M lösning av H₂CO_{4 "} antyder att 1 liter av en sådan lösning innehåller 0,1 mol (9,8 gram) svavelsyra.

Molekoncentration

Man bör alltid komma ihåg att molära och molära koncentrationer har helt olika betydelser.

Vad är molkoncentrationen av en lösning? Formeln för dess definition är följande:

Cm = (v / m), där

v är mängden upplöst ämne, mol;

m är lösningsmedlets massa, kg.

Att skriva till exempel 0,2 M NaOH-lösning betyder att 0,2 mol NaOH löses i 1 kg vatten (i detta fall är det ett lösningsmedel).

Ytterligare formler som krävs för beräkningar

Mycket hjälpinformation kan krävas för att beräkna molkoncentrationen. Formler som kan vara användbara för att lösa grundläggande problem presenteras nedan.

Mängden av ett ämne ν förstås som ett visst antal atomer, elektroner, molekyler, joner eller andra partiklar.

v = m / M = N / N_EN= V / V_mvar:

• m är massan av föreningen, g eller kg;
• M är molmassa, g (eller kg) / mol;
• N är antalet strukturella enheter;
• H_EN - antalet strukturella enheter i 1 mol ämne, Avogadros konstant: 6.02 ^. 10²³ mol^{- 1};
• V - total volym, l eller m³;
• PÅ_m - molvolym, l / mol eller m³/ mol.

Det senare beräknas med formeln:

PÅ_m= RT / P, där

• R - konstant, 8,314 J / (mol ^. TILL);
• T är gastemperaturen, K;
• P - gastryck, Pa.

Exempel på problem för molaritet och molalitet. Problem nummer 1

Bestäm molkoncentrationen av kaliumhydroxid i en 500 ml lösning. Massan av KOH i lösning är 20 gram.

definition

Molmassan av kaliumhydroxid är:

M_KOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.

Vi beräknar hur mycket kaliumhydroxid som finns i lösningen:

v (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.

Vi tar hänsyn till att lösningens volym ska uttryckas i liter:

500 ml = 500/1000 = 0,5 liter.

Bestäm molkoncentrationen av kaliumhydroxid:

Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / liter.

Problem nummer 2

Hur mycket svavel (IV) oxid under normala förhållanden(dvs när P = 101325 Pa och T = 273 K) måste du ta för att bereda en lösning av svavelsyra med en koncentration på 2,5 mol / liter med en volym på 5 liter?

definition

Bestäm hur mycket svavelsyra som finns i lösningen:

v (H₂CO₃) = Cv (H₂CO₃) ∙ V (lösning) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.

Ekvationen för att erhålla svavelsyra är som följer:

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

Enligt det här:

v (SO₂) = v (H₂CO₃);

v (SO₂) = 12,5 mol.

Med tanke på att 1 mol gas under normala förhållanden har en volym på 22,4 liter beräknar vi svaveloxidvolymen:

V (SO₂) = ν (SO₂) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 liter.

Problem nummer 3

Bestäm molkoncentrationen av NaOH i lösningen med dess massfraktion lika med 25,5% och en densitet av 1,25 g / ml.

definition

Vi tar en lösning på 1 liter som ett prov och bestämmer dess massa:

m (lösning) = V (lösning) ∙ p (lösning) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 gram.

Vi beräknar hur mycket alkali som finns i provet efter vikt:

m (NaOH) = (w ∙ m (lösning)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 gram.

Molmassan av natriumhydroxid är:

M_NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Vi beräknar hur mycket natriumhydroxid som finns i provet:

v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.

Bestäm molkoncentrationen av alkali:

Cv (NaOH) = v / V = ​​8/1 = 8 mol / liter.

Problem nummer 4

10 gram NaCl-salt löstes i vatten (100 gram). Ställ in koncentrationen av lösningen (molär).

definition

Molmassan för NaCl är:

M_NaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.

Mängden NaCl i lösningen:

v (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.

I detta fall är lösningsmedlet vatten:

100 gram vatten = 100/1000 = 0,1 kg N₂Om i denna lösning.

Molekoncentrationen av lösningen kommer att vara:

Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (vatten) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.

Problem nummer 5

Bestäm molkoncentrationen av en 15% NaOH-alkalilösning.

definition

15% alkalilösning betyder att varje 100gram lösning innehåller 15 gram NaOH och 85 gram vatten. Eller att det i varje 100 kg lösning finns 15 kg NaOH och 85 kg vatten. För att förbereda den behöver du 85 gram (kg) H₂Lös upp 15 gram (kg) alkali.

Molmassan av natriumhydroxid är:

M_NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Nu hittar vi mängden natriumhydroxid i lösningen:

v = m / M = 15/40 = 0,375 mol.

Lösningsmedelsmassa (vatten) i kg:

85 gram H₂O = 85/1000 = 0,085 kg N₂Om i denna lösning.

Därefter bestäms molkoncentrationen:

Cm = (v / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.

I enlighet med dessa typiska problem kan de flesta andra lösas för bestämning av molalitet och molaritet.