Masena koncentracija otopine jedan je od uobičajenih pojmova u modernoj kemiji. U članku ćemo identificirati značajke rješenja, njihove vrste, primjenu. Zabilježimo neke primjere izračunavanja različitih vrsta koncentracija.
Značajke rješenja
Rješenje je homogeni sustav s promjenjivim sastavom. Od dvije komponente otopine, jedna uvijek djeluje kao medij. U njemu će se otopiti strukturni fragmenti drugih tvari. Zove se otapalo, unutar kojeg se nalaze molekule otopljene tvari.
Ako se pomiješaju dvije plinovite tvari, tada se ne emitira otapalo. Za svaku specifičnu situaciju uvijek se izrađuju posebni izračuni.
Dobivanje homogenih sustava
Za dobivanje homogenih otopina potrebno je zdrobiti otopljene tvari do strukturnih jedinica. Tek tada će sustavi biti istiniti. Kada se drobe na male kapljice, zrnca pijeska, koja će se rasporediti u mediju, dobivaju se koloidne otopine, emulzije, suspenzije.
Upotreba rješenja
Usput, ukonstrukcija, mješavina pijeska, cementa, vode također se naziva otopinom, ali s kemijske točke gledišta, to je suspenzija. Praktična važnost rješenja može se objasniti različitim razlozima.
Kemijske reakcije u tekućim otopinama odvijaju se u masi otapala. To ih čini dostupnima za reakciju bez ikakvih dodatnih radnji na sustavu. U smjesi koja sadrži čvrste čestice, nemoguće je provesti reakciju u potpunosti. Da bi se proces ubrzao, čestice će se morati dodirnuti u nekim točkama. Kako bi se povećala brzina reakcije, kristali se melju u mortu, a zatim se prešaju. Ali nije moguće odmah postići potpunost procesa.
U rješenju, proces se odvija drugačije. Molekule se slobodno kreću, a kada se sudare, dolazi do kemijskih transformacija. Energija koja se počinje oslobađati u takvoj interakciji akumulira otapalo, sustav se praktički ne zagrijava.
Fizička svojstva i koncentracija otopina
Maseni udio tvari omogućuje vam da odredite kvantitativni omjer otopljene tvari i otapala uzetih za njihovu pripremu. Metalne legure, inače, također su rješenja, ali čvrste, karakterizirane određenim fizičkim parametrima.
Rješenja imaju mogućnost promjene jačine otopljene komponente. To ih čini traženim u poljoprivredi i medicini. Na primjer, otopina kalijevog permanganata (kalijev permanganat) koristi se za liječenje ogrebotina i rana u srednjoj koncentraciji. Ali praktičnovažna je i njegova niska koncentracija. Dakle, maseni udio tvari od 2-3% daje otopini blago ružičastu boju, koja je potrebna za ispiranje želuca.
Tamnoljubičasti kristali kalijevog permanganata ne koriste se u medicinske svrhe jer imaju jaka oksidirajuća svojstva. Općenito, intenzitet boje izravno je povezan s njegovom koncentracijom. Maseni udio tvari omogućuje vam podešavanje toksičnosti gotove otopine.
Maseni udio
Kako se izračunava ova koncentracija? Maseni udio tvari karakterizira omjer mase tvari i mase otopine, uzet kao postotak. Na njihova organoleptička svojstva ne utječe samo ono što će se otopiti, već i kvantitativni pokazatelj. Na primjer, za slabu otopinu kuhinjske soli gotovo da nema okusa, a pri visokim koncentracijama se manifestira u različitim stupnjevima.
Kako se koncentracija određuje u praksi? Maseni udio tvari u otopini razmatra se u školskom kolegiju anorganske kemije. Zadaci za njegovo utvrđivanje uključeni su u testne zadatke za maturante 9. razreda.
Dajmo primjer zadatka koji koristi koncentraciju.
Maseni udio kuhinjske soli 25%. Masa otopine je 250 grama. Odredite masu vode koja se u njemu nalazi. Da biste izvršili izračune, prvo morate saznati masu tvari. Na temelju udjela nalazimo da je tvari u otopini 62,5 grama. Da biste odredili masu vode, oduzmite masu same tvari od 250 grama, kao rezultatdobivamo 187,5 g.
Vrste koncentracija
Što je koncentracija? Maseni udjeli u otopini ne smiju sadržavati više od sto posto. U kemiji, izraz "koncentracija" podrazumijeva određenu količinu otopljene tvari. Postoji nekoliko opcija: molarna, masena koncentracija.
Na primjer, ako trebate pripremiti otopinu od 80 grama vode i 20 grama kuhinjske soli i odrediti masene udjele tvari u otopini, prvo morate odrediti masu otopine. Bit će sto grama. Postotak tvari je 20 posto.
Analizirali smo što čini maseni udio. Molarna koncentracija odnosi se na omjer količine tvari i volumena uzete otopine. Za pripremu otopine s zadanom molarnom koncentracijom najprije se odredi masa tvari. Zatim se izvaže u odgovarajućoj količini i otopi u litri otapala.
Izračun molarne koncentracije
Dakle, za pripremu 2 litre otopine s koncentracijom od 0,15 mol/l, najprije izračunajte masu soli koja se nalazi u otopini. Da biste to učinili, trebate podijeliti 0,15 mol s 2 litre, dobivamo 0,075 mol. Sada izračunavamo masu: 0,075 mol se množi s 58,5 g / mol. Rezultat - 4, 39
Problemi analitičke kemije
Analiza se smatra primijenjenim kemijskim problemom. Uz njegovu pomoć otkriva se sastav smjese, provode se dijagnostički testovi i analiziraju stijene. Da biste to učinili, morate odrediti kvalitativni i kvantitativni sastav otopine.
Od onih zadataka koji se najčešće susreću u anorganskoj kemiji izdvajamo određivanje koncentracije jedne tvari iz zadane vrijednosti u drugoj tvari. Uz pomoć pokusa moguće je provesti postupno dodavanje željene otopine u otopinu u kojoj je poznata molarna koncentracija. Ovaj proces se zove titracija.
Topljivost i otapala
Najčešće otapalo je voda. Savršeno otapa baze, kiseline, soli, neke organske spojeve. Upravo su vodene otopine najčešći sustavi u prirodi. Voda djeluje kao biološko otapalo. Smatra se osnovom za protok mnogih medija: krvi, citosola, međustaničnih tekućina. Mnoge vrste životinja i biljaka žive u vodenom okolišu.
Topljivost je svojstvo tvari da se otapa u odabranom otapalu. Ovo je složena pojava koja zahtijeva uzimanje u obzir određenih nijansi i strukturnih značajki otapala.
Alkoholi se mogu primijetiti kao dobre organske tvari. Uključuju hidroksilne skupine u svoj sastav, stoga imaju visoku topljivost.
Zaključak
Svaka tekućina može se smatrati otapalom. Zato često govorimo o međusobnoj topljivosti različitih tekućih tvari. Na primjer, među organskim tvarima može se spomenuti topljivost estera u vodi.
Različite vrste koncentracija koje se koriste u anorganskoj i organskoj kemiji pomažu u provedbikvalitativna i kvantitativna određivanja tvari. Teorija rješenja je tražena u analitičkoj kemiji, farmaciji i modernoj medicini.
