Koncentracijos apibrėžimas (chemija)

Ką koncentracija reiškia chemijoje

Tirpale koncentracija yra tirpios medžiagos kiekis tirpiklio tūryje. Glow Images, Inc / Getty Images

Chemijoje žodis „koncentracija“ reiškia mišinio ar tirpalo komponentus. Čia pateikiamas koncentracijos apibrėžimas ir įvairių metodų, naudojamų jai apskaičiuoti, apžvalga.

Koncentracijos apibrėžimas

chemijoje, koncentracija reiškia medžiagos kiekį apibrėžtoje erdvėje. Kitas apibrėžimas yra tas, kad koncentracija yra santykis tirpalas sprendime bet kurį iš jų tirpiklis arba iš viso sprendimas . Koncentracija dažniausiai išreiškiama masė vienetui apimtis . Tačiau tirpios medžiagos koncentracija taip pat gali būti išreikšta apgamai arba tūrio vienetais. Vietoj tūrio gali būti koncentracija masės vienete. Nors paprastai taikoma cheminiams tirpalams, bet kurio mišinio koncentracija gali būti apskaičiuojama.

Koncentracijos vienetų pavyzdžiai: g/cm³, kg/l, M, m, N, kg/l

Kaip apskaičiuoti koncentraciją

Koncentracija yra nustatyta matematiškai imant ištirpusios medžiagos masę, molius arba tūrį ir padalijus jį iš tirpalo (arba, rečiau, tirpiklio) masės, molių ar tūrio. Kai kurie koncentracijos vienetų ir formulių pavyzdžiai:

Moliškumas (M)- tirpios medžiagos moliai / litrai tirpalo (ne tirpiklis!) Masės koncentracija (kg/m³arba g/l)- tirpios medžiagos masė / tirpalo tūris Normalumas (N)- gramai aktyvios tirpios medžiagos litre tirpalo Molalumas (m)- tirpios medžiagos moliai / tirpiklio masė (ne tirpalo masė!) Masės procentas (%)- ištirpintos medžiagos/tirpalo masės masė x 100% (masės vienetai yra tie patys tirpalo ir tirpalo masės vienetai) Tūrio koncentracija (be vieneto)- tirpios medžiagos tūris / mišinio tūris (kiekvienam tie patys tūrio vienetai) Skaičių koncentracija (1/m³)- komponento vienetų (atomų, molekulių ir kt.) skaičius, padalytas iš viso mišinio tūrio Tūrio procentas (t/t%)- tirpios medžiagos / tūrio tirpalo tūris x 100% (tirplios medžiagos ir tirpalo tūriai yra tais pačiais vienetais) Molinė frakcija (mol/mol)- tirpios medžiagos moliai/bendras mišinio rūšių molis Molinis santykis (mol/mol)- moliai ištirpusios medžiagos / visų molių bendras kiekis kitas rūšių mišinyje Masės dalis (kg/kg arba dalys per)- vienos frakcijos masė (gali būti daug tirpių medžiagų) / visa mišinio masė Masės santykis (kg/kg arba dalys vienam)- tirpios medžiagos masė / visų masė kitas mišinio sudedamosios dalys PPM ( dalių už milijoną )- 100 ppm tirpalas yra 0,01%. Žymėjimas „dalis per“, nors ir vis dar naudojamas, buvo pakeistas molio dalimi PPB (dalių už milijardą)- paprastai naudojamas praskiestų tirpalų užterštumui išreikšti

Kai kurie vienetai gali būti konvertuojami iš vieno į kitą. Tačiau ne visada yra gera idėja konvertuoti vienetus pagal tirpalo tūrį į vienetus, pagrįstus tirpalo mase (arba atvirkščiai), nes tūrį veikia temperatūra.

Griežtas koncentracijos apibrėžimas

Griežčiausia prasme ne visos tirpalo ar mišinio sudėties išraiškos priemonės patenka į paprastą terminą „koncentracija“. Kai kurie šaltiniai tik laikyti masės koncentraciją, molinę koncentraciją, skaičių koncentraciją ir tūrio koncentraciją tikrais koncentracijos vienetais.

Koncentracija prieš skiedimą

Yra du susiję terminai koncentruotas ir praskiesti . Koncentruotas reiškia cheminius tirpalus, kurių tirpale yra didelė didelė tirpios medžiagos koncentracija. Jei tirpalas sukoncentruojamas tiek, kad tirpiklyje nebetirps tirpalas, sakoma, kad taip yra prisotintas . Praskiestuose tirpaluose yra nedidelis tirpios medžiagos kiekis, palyginti su tirpiklio kiekiu.

Norint koncentruoti tirpalą, reikia pridėti daugiau tirpių dalelių arba pašalinti šiek tiek tirpiklio. Jei tirpiklis yra nelakus, tirpalas gali būti koncentruojamas išgarinant arba išvirinant tirpiklį.

Skiedimai gaminami pridedant tirpiklio į labiau koncentruotą tirpalą. Įprasta paruošti santykinai koncentruotą tirpalą, vadinamą pradiniu tirpalu, ir naudoti jį skiestesniems tirpalams ruošti. Ši praktika užtikrina didesnį tikslumą nei tiesiog sumaišius praskiestą tirpalą, nes gali būti sunku tiksliai išmatuoti mažą ištirpusios medžiagos kiekį. Serijiniai skiedimai naudojami itin praskiestiems tirpalams ruošti. Skiedimui paruošti pradinis tirpalas įpilamas į matavimo kolbą ir praskiedžiamas tirpikliu iki žymės.

Šaltinis

• IUPAC, Cheminės terminijos sąvadas, 2 leidimas. („Auksinė knyga“) (1997).