Lösungen sind ein wichtiger Teil des Chemieunterrichts. Sie bestehen aus einem Lösungsmittel und einer gelösten Substanz. In chemischen Berechnungen ist die Konzentration der Lösung von großer Bedeutung, sie ermöglicht es, die Menge der gelösten Substanz in einer Volumeneinheit oder einer Lösungsmittelmasse zu bestimmen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Konzentration der Lösung auszudrücken. Eine der einfachsten und am häufigsten verwendeten Methoden ist der prozentuale Gehalt oder die prozentuale Konzentration. Es bestimmt die Menge der gelösten Substanz als Prozentsatz des Gesamtvolumens der Lösung.
Die prozentuale Konzentration ist jedoch nicht immer bequem, da sie Kenntnisse des Gesamtvolumens der Lösung erfordert. Daher verwenden Chemiker oft andere Methoden, um Konzentration auszudrücken, wie zum Beispiel Molarität, Molalität und Normalität.
Die Molarität bestimmt die Anzahl der Molen einer gelösten Substanz in einer Volumeneinheit einer Lösung. Es wird in Mol pro Liter (Mol / l) ausgedrückt. Die Molalität zeigt an, wie viele Molen einer gelösten Substanz in einem Kilogramm Lösungsmittel enthalten sind.
Normalität ist die Anzahl der Äquivalente einer gelösten Substanz in einer Volumeneinheit einer Lösung. Diese Konzentrationsmethode wird verwendet, um die Menge aktiver Teilchen in einer Lösung wie Ionen zu messen. Normalität wird in eq / l ausgedrückt.
In diesem Artikel werden wir uns diese Methoden genauer ansehen, um die Konzentration von Lösungen auszudrücken, und praktische Beispiele und Berechnungen geben. Dies ermöglicht es Chemikern, Konzentrationsdaten besser zu verstehen und zu verwenden, wenn sie verschiedene chemische Experimente und Aktivitäten im Labor durchführen.
Übergang zum quantitativen Ausdruck der Lösungskonzentration
Die erste Möglichkeit, Konzentration auszudrücken, ist die Molkonzentration. Es bestimmt die Menge der Substanz, die in Motten ausgedrückt wird, pro Volumeneinheit der Lösung. Die Molkonzentration wird durch das Symbol C gekennzeichnet und in Mol pro Liter (Mol / l) gemessen.
Eine andere Möglichkeit, Konzentration auszudrücken, ist Massenkonzentration. Es bestimmt die Masse der gelösten Substanz, ausgedrückt in Gramm pro Volumeneinheit der Lösung. Die Massenkonzentration wird durch das Symbol C gekennzeichnet und in Gramm pro Liter (g /l) gemessen.
Eine andere Möglichkeit, Konzentration auszudrücken, ist der Volumenanteil. Es bestimmt das Volumen der gelösten Substanz pro Volumeneinheit der Lösung. Der Volumenanteil wird durch das Symbol C gekennzeichnet und als Prozentsatz (%) ausgedrückt.
Darüber hinaus gibt es andere Möglichkeiten, die Konzentration auszudrücken, zum Beispiel den Molanteil, die Volumenfraktion usw. Jeder hat seine eigenen Eigenschaften und wird entsprechend den Aufgaben und Merkmalen des untersuchten Systems verwendet.
Erklärung
Der Massenanteil (Massenkonzentration) der gelösten Substanz (C) ist definiert als das Verhältnis der Masse der gelösten Substanz (m) zur Masse der Lösung (M).
Die Molkonzentration (C) drückt das Verhältnis der Anzahl der Molen der gelösten Substanz (n) zum Volumen der Lösung (V) aus.
Volumenanteil (Vol. d.) der gelösten Substanz (C) drückt das Verhältnis des Volumens der gelösten Substanz (V) zum Volumen der Lösung (V_stvo) aus.
Sie können die Beziehungen zwischen ihnen verwenden, um von einer Methode zum Ausdruck von Konzentration in eine andere zu übersetzen.
Zum Beispiel ist es notwendig, die Molmasse der gelösten Substanz zu kennen, um vom Massenanteil zur Molkonzentration zu wechseln. Sie können dazu eine Formel verwenden:
| Molare Konzentration (C) | Massenanteil (Mit) | Molmasse (M) |
|---|---|---|
| C = m / (M*n) | C = m / M | M = m / (C*n) |
Ebenso können Sie in Abhängigkeit von den bekannten Daten Übergänge zwischen allen anderen Methoden des Konzentrationsausdrucks durchführen.
Beispiele für den quantitativen Ausdruck der Lösungskonzentration
Die Konzentration einer Lösung bestimmt die Menge eines Stoffes, der in einem bestimmten Lösungsmittel aufgelöst wurde. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, die Konzentration von Lösungen auszudrücken, die in der Chemie verwendet werden, um die Eigenschaften von Lösungen und Berechnungen zu beschreiben.
Massenanteile und Prozentanteile:
Ein Beispiel für einen quantitativen Konzentrationsausdruck ist der Massenanteil (w) und der prozentuale Gehalt (%). Der Massenanteil einer gelösten Substanz wird als das Verhältnis der Masse der gelösten Substanz zur Gesamtmasse der Lösung definiert und wird als Dezimal oder als Prozentsatz ausgedrückt. Zum Beispiel kann der Massenanteil an gelöstem Salz in 100 g Wasser 0,1 oder 10% betragen. Der prozentuale Gehalt wird auch als das Verhältnis der Masse der gelösten Substanz zur Gesamtmasse der Lösung definiert, wird jedoch als Prozentsatz ausgedrückt. Zum Beispiel kann der prozentuale Salzgehalt in einer Lösung 10% betragen.
Molarität und Normalität:
Ein weiteres Beispiel für den quantitativen Konzentrationsausdruck sind Molarität (M) und Normalität (N). Die Molarität bestimmt die Menge des Mol einer gelösten Substanz in 1 Liter Lösung. Zum Beispiel kann die Molarität einer Salzlösung 0,1 M betragen, was bedeutet, dass 1 Liter Salzlösung 0,1 Mol enthält. Normalität hingegen bestimmt die Menge der Äquivalente einer gelösten Substanz in 1 Liter Lösung. Zum Beispiel kann die Normalität einer Säurelösung 0,5 N betragen, was bedeutet, dass 1 Liter der Lösung 0,5 Mol Säure enthält, die 0,5 äquivalente Aktivität aufweist.
Molenanteil und Volumenanteil:
Der Molanteil (x) drückt das Verhältnis der Anzahl der Mol der gelösten Substanz zur Gesamtzahl der Mol in der Lösung aus. Zum Beispiel kann der Molanteil an gelöstem Salz 0,2 betragen, was bedeutet, dass in der Lösung 0,2 Mol Salz pro Mol der Lösung enthalten ist. Der Volumenanteil (v) bestimmt das Verhältnis des Volumens der gelösten Substanz zum Gesamtvolumen der Lösung und wird auch als Dezimalzahl oder als Prozentsatz ausgedrückt. Zum Beispiel kann der Volumenanteil von gelöstem Alkohol in 100 ml Lösung 0,05 oder 5% betragen.
Dies sind nur einige Beispiele für Möglichkeiten, die Konzentration von Lösungen quantifizierbar auszudrücken. Jeder hat seine eigenen Vorteile und kann in verschiedenen chemischen Berechnungen und Experimenten verwendet werden.
Verwendung von Molarität
Um die Molarität zu berechnen, müssen Sie das Gewicht der gelösten Substanz (in Gramm) und das Volumen der Lösung (in Liter) kennen.
Formel zur Berechnung der Molarität:
wobei M die Molarität ist, n die Menge der Substanz (in Motten), V das Volumen der Lösung (in Litern).
Wenn beispielsweise eine 500 ml Lösung 10 g Glukose enthält, ist es notwendig, die Glukosemenge mithilfe einer Molmasse in die Menge der Substanz umzuwandeln:
| Die Lösung | Masse der Glukose (g) | Volumen der Lösung (L) | Molarität (M) |
|---|---|---|---|
| Lösung mit Glukose | 10 | 0.5 | M = 10/0.5 = 20 M |
Daher beträgt die Molarität in einer Glukoselösung 20 M.
