Opredelitev koncentracije (kemija)

V kemiji se beseda "koncentracija" nanaša na sestavine zmesi ali raztopine. Tukaj je opredelitev koncentracije in pogled na različne metode, ki se uporabljajo za njen izračun.

V kemiji oz. koncentracija se nanaša na količino snovi v določenem prostoru. Druga opredelitev je, da je koncentracija razmerje solute v rešitvi katerega koli topilo ali skupaj rešitev. Koncentracija se ponavadi izrazi v maša na enoto prostornina. Vendar se lahko koncentracija topljenca izrazi tudi v moli ali enote prostornine. Namesto prostornine je lahko koncentracija na enoto mase. Medtem ko se običajno uporablja za kemične raztopine, se lahko koncentracija izračuna za katero koli zmes.

Enota primeri koncentracije: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / L

Koncentracija je določen matematično tako, da vzamemo maso, molove ali prostornino topljene snovi in ​​jo delimo na maso, molove ali prostornino raztopine (ali redkeje na topilo). Nekaj ​​primerov koncentracijskih enot in formul vključuje:

• Molarnost (M) - moli topila / litrov raztopine (ni topila!)
• Masna koncentracija (kg / m)³ ali g / L) - masa topljene snovi / prostornina raztopine
• Normalnost (N) - gramov aktivnega topila / litrov raztopine
• Molality (m) - moli topila / masa topila (ne masa raztopine!)
• Masni odstotek (%) - masna raztopina / masna raztopina x 100% (masne enote so enaka enota tako za topilo kot za raztopino)
• Koncentracija prostornine (brez enote) - količina topljene snovi / prostornina zmesi (iste enote za vsako enoto)
• Koncentracija števila (1 / m)³) - število sestavin (atomi, molekule itd.) sestavine, deljeno s celotnim volumnom mešanice
• Odstotek prostornine (v / v%) - prostornina topila / prostornina raztopine x 100% (količina topljene snovi in ​​raztopine sta v istih enotah)
• Fotka mola (mol / mol) - moli topnih / skupnih molov vrst v mešanici
• Mole razmerje (mol / mol) - moli topnih / skupnih molov vseh drugo vrste v mešanici
• Masni delež (kg / kg ali dele na) - masa ene frakcije (lahko je več topljencev) / skupna masa zmesi
• Masno razmerje (kg / kg ali dele na) - masa topljene snovi / masa vseh drugo sestavine v mešanici
• PPM (delov na milijon) - 100 ppm raztopine je 0,01%. Oznaka "deli na", medtem ko je še vedno v uporabi, je v veliki meri nadomestila molska frakcija
• PPB (deli na milijardo) - običajno uporablja za izražanje kontaminacije razredčenih raztopin

Nekatere enote se lahko pretvorijo iz ene v drugo. Vendar ni vedno dobra ideja pretvoriti med enotami, ki temeljijo na prostornini raztopine, v tistimi, ki temeljijo na masi raztopine (ali obratno), ker na volumen vpliva temperatura.

V najstrožjem smislu ne pomenijo vsa sredstva za izražanje sestave raztopine ali zmesi pod preprostim izrazom "koncentracija". Nekateri viri samo štejte masno koncentracijo, molsko koncentracijo, koncentracijo števila in prostorninsko koncentracijo kot resnične enote koncentracije.

Dva sorodna izraza sta zgoščeno in razredčimo. Koncentrirana se nanaša na kemične raztopine, ki imajo v raztopini visoke koncentracije velike količine topljenca. Če raztopino koncentriramo do točke, ko se v topilu ne bo več raztapljalo nasičen. Razredčene raztopine vsebujejo majhno količino topljene snovi v primerjavi s količino topila.

Za koncentriranje raztopine je treba dodati več topljenih delcev ali odstraniti nekaj topila. Če je topilo nehlapno, lahko raztopino koncentriramo z uparjenjem ali vreliščem topila.

Rešitve izdelamo z dodajanjem topila bolj koncentrirani raztopini. Običajna praksa je, da pripravimo relativno koncentrirano raztopino, imenovano osnovna raztopina, in jo uporabimo za pripravo bolj redčenih raztopin. Ta praksa ima boljšo natančnost kot preprosto mešanje razredčene raztopine, saj je mogoče natančno izmeriti majhno količino topljene snovi. Za pripravo izjemno redčenih raztopin se uporabljajo serijska redčenja. Za pripravo redčenja dodamo osnovno raztopino v merilno bučko in nato razredčimo s topilom do oznake.

• IUPAC, Zbirka kemijske terminologije, 2. izd. ("Zlata knjiga") (1997).