Hoe om die konsentrasie van `n oplossing te bereken

In chemie, a oplossing

conținut

Stappe
Metode 1leer die basiese beginsels van konsentrasie
Metode 2bereken die konsentrasie in gram per liter
Metode 3bereken die konsentrasie as `n persentasie of dele per miljoen
Metode 4bereken die molariteit
Metode 5maak `n kwalifikasies om die konsentrasie te bereken
Wenke
Waarskuwings

dit is `n homogene mengsel van twee dinge: a opgeloste stof en die oplosmiddel waarin dit oplos. die konsentrasie dit is `n mengsel van die opgeloste hoeveelheid oplosmiddel in die oplosmiddel. Daar is baie redes om die konsentrasie van `n oplossing te bereken, maar die betrokke chemie is soortgelyk, of jy die vlak van chloor in `n jacuzzi toets of `n belangrike analise uit `n bloedmonster uitvoer. Hierdie gids sal u `n paar van die basiese aspekte van chemie in terme van oplossings leer en dan u lei deur die proses van een van sy algemene praktiese toepassings, soos die instandhouding van `n akwarium.

stappe

Metode 1
Leer die basiese beginsels van konsentrasie

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 1

Leer die woordeskat. Konsentrasie is `n verhouding tussen die hoeveelheid van `n stof en die hoeveelheid van `n totale mengsel. As jy byvoorbeeld suiker en asyn wil meng om `n eksperiment uit te voer, moet jy die konsentrasie suiker in die mengsel bereken. So beskryf u elke komponent in die chemiese verslag:

Suiker is die opgeloste stof- dit is die stof wat sal oplos. U moet die konsentrasie van die opgeloste stof meet.
Asyn is die oplosmiddel- dit is die stof waarin jy iets sal oplos.
Nadat jy die mengsel gemaak het, kry jy `n oplossing. Om die konsentrasie te bereken, benodig u die totale hoeveelheid oplossing wat u kan verkry deur die hoeveelheid opgeloste oplosmiddels en die oplosmiddel by te voeg.
As jy vergeet wat die opgeloste stof en oplosmiddel wat, onthou hierdie voorbeeld: suiker en opgeloste stof bevat die letter "U", terwyl die asyn en die oplosmiddel, die letter "V".

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 2

Vind uit hoe om konsentrasie te skryf. Omdat daar verskillende maniere is om die "hoeveelheid" van `n sekere stof te verklaar, is daar meer as een manier om `n konsentrasie te skryf. Dit is die mees algemene maniere om dit te doen:

Gram per liter (g / L). Dit is bloot die massa van `n opgeloste stof in gram wat in `n gegewe volume oplossing opgelos word. Dit word gewoonlik gebruik vir oplossings van soliede solute en vloeibare oplosmiddels, soos in die voorbeeld van suiker en asyn.

molariteit (M). Die aantal mol solute gedeel deur die volume van die oplossing. Oor die algemeen is `n mol `n eenheid wat in chemie gebruik word om die aantal atome of molekules in `n stof te beskryf.

Dele per miljoen (dpm). Die aantal eenhede (gewoonlik gram of milligram) van `n opgeloste stof wat in een miljoen eenhede van die oplossing voorkom. In die algemeen word dit gebruik vir baie verdunde wateroplossings.

Persentasie samestelling Die aantal dele (nogmaals, gewoonlik gram) opgeloste stof wat in honderd dele van die oplossing voorkom. Die persentasie simbool (%) beteken "per honderd", sodat jy die breuk as persentasie maklik kan skryf.

Metode 2
Bereken die konsentrasie in gram per liter

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 3

Verstaan hierdie metode Dit is `n goeie manier om konsentrasie te meet wanneer jy `n vaste stof in `n vloeistof oplos en wanneer dit kom by oplossings wat metings op `n menslike skaal behels. As die opgeloste stof veel minder as een gram is, of as die oplosmiddel veel minder is as een liter, moet jy waarskynlik een van die ander metodes gebruik.

byvoorbeeld: vind die konsentrasie (in gram per liter) van `n oplossing wat gemaak word deur 3 ml tafelsout in 2000 ml water op te los. Skryf die antwoord in die vorm van gram / liter.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 4

Verander die maat van die opgeloste stof na gram. As die opgeloste stof (die stof opgelos in die grootste houer) reeds in gram is, gaan direk na die volgende stap. Andersins moet u dit omskep. Om die omskakeling van `n ander massa-eenheid (soos die kilogram) te doen, moet `n eenvoudige prosedure wees as u die omskakelingskoers lei, maar dit is meer ingewikkeld om dit uit volume-eenhede (soos die liter) te doen. Elke stof het `n digtheid wat die hoeveelheid massa bepaal wat in `n sekere volume pas. Vermenigvuldig hierdie digtheid deur die volume te meet om die volume in gram te kry, maar maak eers seker dat die eenhede pas.

In ons voorbeeld is sout `n opgeloste stof. Dit word gemeet in een volume-eenheid (ml), dus ons moet dit omskakel na gram.

Die digtheid van die tafelsout is 1,15 g / ml. As die probleem nie hierdie inligting verskaf nie, moet u dit in u handboek of in `n chemiese databasis opspoor. Dit is nodig om seker te maak dat jy die digtheid in die eenhede wat jy gebruik (gram per ml) vind of omskep na die korrekte eenheid.

Om die soutmassa in 3 ml te bereken, bereken 3 ml x (/ _{1 ml}) = 3,45 gram sout.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 5

Verander die maat van die oplosmiddel na liter. Oor die algemeen moet die oplosmiddel reeds in een volume-eenheid gemeet word, dus die omskakeling is redelik eenvoudig. As dit reeds in liters uitgedruk word, gaan direk na die volgende stap.

In ons voorbeeld het ons 2000 ml water en ons moet dit omskep in liter.

Daar is 1000 ml per liter, dus maak die omskakeling wanneer jy bereken (/ _{1000 ml}) x (2000 ml) = 2 liter water.

Let daarop dat ons die omskakeling gereël het sodat eenhede in milliliter gekanselleer is (een bo en een onder). As ons dit geskryf het as / _{1 L} x 2000 ml, sou ons `n betekenislose resultaat behaal het.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 6

Verdeel die oplosmiddel tussen die opgeloste stof. Noudat ons die meting van die opgeloste stof in gram en die meting van die oplosmiddel in liter gemeet het, sal die konsentrasie in g / L so eenvoudig wees as `n afdeling:

In ons voorbeeld, / _{2 liter water} = `n soutkonsentrasie van 1.725 g / L .

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 7

Pas die formule by groot hoeveelhede opgeloste stof. Tegnies moet ons die konsentrasie bereken deur die volume van die hele oplossing te gebruik, wat beteken dat die volumes van die oplosmiddel en die opgeloste oplossing optel. Los `n klein hoeveelheid van `n stewige in `n groot hoeveelheid van `n vloeistof, dit maak selde `n groot verskil, sodat die opgeloste stof glad kan ignoreer en gebruik net die volume van oplosmiddel, soos voorheen. (Gram van oplosbare stof) / (liter opgeloste + liter oplosmiddel): As die volume van die opgeloste stof is genoeg om die volume merkbaar verander, moet jy die formule te verander.

In ons voorbeeld, / (_{2 liter water} + 0.003 liter sout) = 1,722 g / L.

Die verskil tussen hierdie en ons vorige antwoord is 0.003 g / L. Dit is `n klein verskil, waarskynlik minder as die akkuraatheid van ons meetinstrumente.

Metode 3
Bereken die konsentrasie as `n persentasie of dele per miljoen

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 8

Verstaan die metode. Gebruik hierdie metode as u gevra word om die "persentasiesamestelling" of "die persentasie volgens gewig" te vind. In chemie fokus jy dikwels op die massa van `n stof. Sodra jy die massas van die opgeloste stof en die oplosmiddel ken, kan jy die persentasie van die opgeloste stof maklik vind deur die twee hoeveelhede te vergelyk.

byvoorbeeld: 10 gram sjokolade poeier opgelos in 1,2 liter warm water. Eerstens, bereken die persentasie van die oplossing wat die hoeveelheid sjokolade verteenwoordig en skryf dan die resultate in dele per miljoen.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 9

Skakel die metings na gram. As die metings wat verskaf word, uitgedruk word in volume-eenhede (soos liter of milliliter), moet u dit omskakel na `n massa-eenheid, dit wil sê gram. Omdat elke stof `n sekere digtheid (massa per volume) het, moet u die spesifieke eienskappe van die stof uitvind voordat u die omskakeling kan doen:

Vind die digtheid van die stof in jou handboek of op die internet. bekeerlinge die digtheid, sodat dit uitgedruk word in gram per (die eenheid van volume wat in die probleem gebruik word), indien dit nie reeds is nie. Vermenigvuldig die digtheid volgens die volume van die stof en jy sal die massa in gram hê.

byvoorbeeld: jy het 1,2 liter water. Die digtheid van water is 1000 gram per liter, dus bereken (/ _{1 L}) x 1.2 L = 1200 gram.

Omdat ons opgeloste sjokolade al in gram gemeet word, is dit nie nodig om dit te omskep nie.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 10

Bereken die persentasie samestelling. Sodra u die opgeloste massa en die oplosmiddel (beide in gram) het, gebruik hierdie formule om die persentasie samestelling te bereken: (/ (_{gram opgeloste stof + gram oplosmiddel})) x 100.

Ons het 10 gram sjokolade en ons het ontdek dat daar 1200 gram water is. Die volledige oplossing (opgeloste oplosmiddel) het `n massa van 10 + 1200 = 1210 gram.

Die konsentrasie sjokolade in die hele oplossing = / _{(1210 gram oplossing)} = 0.00826

Vermenigvuldig hierdie syfer met 100 om die persentasie te kry: 0.00826 x 100 = 0.826, sodat dit Die mengsel bevat 0.826% sjokolade.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 11

Bereken die dele per miljoen. Die persentasie beteken eintlik "dele per honderd", sodat die dele per miljoen op soortgelyke wyse bereken word. Die formule is soos volg: (/ (_{gram opgeloste stof + gram oplosmiddel})) x 1 000 000. In wetenskaplike notasie word dit soos volg uitgedruk: (/ (_{gram opgeloste stof + gram oplosmiddel})) x 10.

In ons voorbeeld, / _{(1210 gram oplossing)} = 0.00826.

0,00826 x 10 = 8260 dele per miljoen sjokolade.

Oor die algemeen word dele per miljoen gebruik om baie kleiner konsentrasies te meet, wat minder geskik is om as persentasies te skryf. Om gerieflikheidsredes sal ons op dieselfde tyd dieselfde voorbeeld gebruik.

Metode 4
Bereken die molariteit

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 12

Bepaal wat jy benodig vir hierdie metode. Om die molariteit te bereken, moet jy weet hoeveel mol in die opgeloste stof is, maar dit kan maklik gevind word as jy die massa van die opgeloste stof en die chemiese formule daarvan ken. As u nie al hierdie inligting het nie, of as u nooit die konsep van `mol` in `n chemiese konteks geleer het nie, gebruik `n ander metode.

Voorbeeld: Wat is die molariteit van `n oplossing wat geskep word deur 25 gram kaliumhidroksied in 400 ml water op te los?
As die meeteenheid van die opgeloste stof nie gram is nie, moet u die omskakeling eers uitvoer.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 13

Bereken die molêre massa van die opgeloste stof. Elke chemiese element het `n bekende "molêre massa" (MM), wat die massa bevat in `n mol van die genoemde element. Hierdie molêre massas het dieselfde waarde as die atoommassa wat in die periodieke tabel getoon word, gewoonlik onder die chemiese simbool en die naam van elke element. Voeg eenvoudig die molêre massas van die elemente wat die opgeloste stof bevat, om die molêre massa van die opgeloste stof te bepaal.

Ons voorbeeld gebruik kaliumhidroksied as `n opgeloste stof. Soek hierdie stof in u handboek of in `n aanlyn databasis om die chemiese formule te vind: KOH.

Gebruik `n periodieke tabel of `n aanlyn bron Om die atoommassa van die element te bepaal: K = 39, O = 16, H = 1.

Voeg die atoommassa by en skryf dan "g / mol" om die molêre massa te verkry. 39 + 16 +1 = 56 g / mol.

As ons `n molekuul met meer as een van dieselfde atoom gehad het, voeg die atoommassa een keer vir elke atoom by. Byvoorbeeld, H₂Of dit het `n molêre massa van 1 + 1 + 16 = 18 g / mol.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 14

Bereken die hoeveelheid opgeloste stof in mol. Sodra jy die molêre massa (g / mol) het, kan jy gram na mol verander. U weet reeds die hoeveelheid opgeloste stowwe in gram, dus maak die omskakeling wanneer u bereken (massa van die opgeloste stof in gram) x (/ _{molêre massa}) om die antwoord in mol te kry.

In ons voorbeeld, omdat ons 25 gram van `n stof met `n molêre massa van 56 g / mol het, bereken ons 25 g x (/ _{56 g / mol}) = ongeveer 0,45 mol KOH in ons oplossing.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 15

Vind die molariteit deur die volume in liter van die oplossing te verdeel. Molariteit word gedefinieer as die verhouding van mol van die opgeloste stof tot liter van die oplossing. Omskep indien nodig die volume van die oplossing na liter en voer dan die berekening uit.

In ons voorbeeld het ons 400 ml water, wat ons kan omskep na 0.4 liter.

Die molariteit van die KOH in die oplossing is / _{0,4 L} = 1.125 M (Molariteit). Jy sal `n effens meer akkurate antwoord kry as jy `n sakrekenaar gebruik en nie die nommers tot die finale stap ronddraai nie.

Oor die algemeen kan jy die volume van die opgeloste stof ignoreer, aangesien dit selde `n groot verskil maak. As jy genoeg opgeloste voeg om die volume sigbaar te verander, meet die volume van die finale oplossing en gebruik dit.

Metode 5
Maak `n kwalifikasies om die konsentrasie te bereken

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 16

Oorweeg die regte tyd om `n graad te doen. `N Titrasie is `n tegniek wat deur chemici gebruik word om die hoeveelheid oplosmiddel teenwoordig in `n oplossing te bereken. Om `n titrasie uit te voer, skep `n chemiese reaksie tussen die opgeloste stof en `n ander reagens (gewoonlik ook opgelos in `n vloeibare oplossing). Sedert weet die presiese bedrag van die tweede reaktant en die chemiese vergelyking vir die reaksie tussen dit en die opgeloste stof, kan die bedrag van die laasgenoemde te bereken deur die meting van die hoeveelheid van die reagens hoef te word bygevoeg voordat die reaksie voltooi is met die opgeloste stof.

Daarom kan die grade baie nuttig wees om die konsentrasie van `n oplossing te bereken wanneer jy nie weet hoeveel opgeloste aanvanklik bygevoeg is nie.
As jy reeds weet hoeveel opgeloste oplossing daar in die oplossing is, is dit nie nodig om `n titrasie uit te voer nie. Meet die volume van die oplossing en bereken die konsentrasie soos dit in die eerste gedeelte van hierdie artikel gedoen is.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 17

Installeer die toerusting om die titrasie uit te voer. Akkurate kwalifikasies vereis `n skoon, akkurate en professionele chemiese span. Vestig `n gebied om die proses uit te voer met `n Erlenmeyer-fles of `n beker onder `n gekalibreerde buret wat aan `n ondersteuning geheg is. Die punt van die buret moet in die nek van die fles of beker wees sonder om nêrens aan te raak nie.

Maak seker dat jy skoongemaak het, gesuiwer met water en laat al die toerusting droog wees.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 18

Vul die fles en die buret. Meet noukeurig `n klein hoeveelheid van die oplossing waarvan jy nie weet nie. Wanneer die opgeloste oplos, propageer dit eenvormig regdeur die oplossing, sodat die konsentrasie van hierdie klein monster dieselfde sal wees as die oorspronklike oplossing. Vul die buret met `n oplossing wat `n bekende konsentrasie het en reageer met die oplossing wat jy sal analiseer. Om die presiese volume van die oplossing in die buret op te teken, moet u die finale volume aftrek om die totale oplossing wat in die reaksie gebruik word, te vind.

wel: As die reaksie tussen die oplossing in die buret en die opgeloste oplossing van die onbekende konsentrasie in die fles geen visuele tekens van reaksie toon nie, moet u `n aanwyser. In chemie is aanwysers chemikalieë wat toelaat dat `n oplossing sigbaar is op die oomblik wanneer `n reaksie sy ekwivalensiepunt of sy eindpunt bereik. Hulle word gewoonlik gebruik in titrasies wat suur-basis en redoksreaksies behels, maar daar is `n wye verskeidenheid ander aanwysers. Gaan `n chemieboek of aanlyngids na om die regte aanwyser vir die reaksie te vind.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 19

Die graad begin. Voeg die oplossing van die buret geleidelik (genoem "titrant") by die kolf. Gebruik `n magnetiese roerder of `n glasstaaf om die oplossings saggies te meng terwyl hulle reageer. As die oplossings op `n sigbare manier reageer, moet u die tekens van hul reaksie sien (kleurverandering, bel, produkvorming, ens.). As jy `n aanwyser gebruik, kan jy flitse van kleur sien as elke druppel van die buret in die fles kom.

As die reaksie `n verandering in pH of potensiaal tot gevolg het, kan u pH-lesers of potensiometers in die fles invoer om die vordering van die reaksie te monitor.

Om `n meer presiese titrasie te bewerkstellig, monitor die pH of potensiaal soos u vroeër gedoen het. Noteer die leeswerk nadat klein vaste hoeveelhede titrant bygevoeg is. Teken die pH of potensiaal van die oplossing teen die volume van die titrant wat u bygevoeg het. U sal skielike veranderinge in die helling van die kromme kry by die ekwivalensiepunte van die reaksie.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 20

Die graad vertraag. Aangesien die reaksie sy eindpunt bereik, vertraag dit die titrasie teen `n druppelkoers. As jy `n aanwyser gebruik, sal jy dalk agterkom dat die kleur wat dit laat flikker, langer bly. Gaan so stadig as moontlik totdat jy die presiese druppel kry wat die reaksie bereik. Vir die aanwysers moet jy so gou moontlik na die volgehoue kleurverandering in die reaksie kyk.

Teken die finale volume in die buret op. Deur dit van die aanvanklike volume van die buret af te trek, kan u die presiese volume van die titrator wat u gebruik het, vind.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 21

Bereken die hoeveelheid opgeloste stof in die oplossing. Gebruik die chemiese vergelyking van die reagens tussen die titrant en die oplossing om die mol van die opgeloste stof in die fles te vind. Sodra jy die mol opgeloste stof gevind het, kan jy eenvoudig verdeel die volume van die oplossing in die fles om die molariteit van die laasgenoemde vind, of omgeskakel na gram en te deel deur die volume van die oplossing vir die konsentrasie in g / L vind . Dit sal `n basiese begrip van stoïgiometrie.

Gestel ons gebruik 25 ml 0,5 M NaOH om `n oplossing van HCl en water na sy ekwivalensiepunt te titreer. Die HCl-oplossing het `n volume van 60 ml voor titrasie gehad. Hoeveel mol HCl is in ons oplossing?

Om te begin, kom ons kyk na die chemiese vergelyking vir die reaksie van NaOH en HCl: NaOH + HCl > H₂O + NaCl

In hierdie geval reageer `n molekule NaOH met `n molekule HCl om die produkte (water en NaCl) te skep. Daarom, aangesien jy genoeg NaOH bygevoeg het om al die HCl te neutraliseer, sal die aantal mol NaOH wat in die reaksie verteer word, gelyk wees aan die aantal mol HCl in die fles.

Vind dus die hoeveelheid NaOH in mol. 25 ml NaOH = 0,025 L NaOH x (0,5 mol NaOH / 1 L) = 0,0125 mol NaOH.

Sedert die reaksievergelyking afgelei word dat die mol NaOH verbruik is gelyk aan die mol HCl in die oplossing, weet ons dat ons 0,0125 mol HCl in die oplossing.

Prent getiteld Bereken die konsentrasie van `n oplossing Stap 22

Bereken die konsentrasie van die oplossing. Noudat jy die hoeveelheid opgeloste oplosmiddel in jou oplossing ken, sal dit maklik wees om die konsentrasie in terme van molariteit te bepaal. Verdeel die mol solute eenvoudig in u oplossing tussen die monster volume van die oplossing (geen tussen die volume van die grootste bron waaruit u die steekproef geneem het). Die resultaat is die molariteit van die oplossing!

Om die molariteit vir ons vorige voorbeeld te vind, verdeel eenvoudig die mol HCl tussen die volume in die fles. 0,0125 mol HCl x (1 / 0.060 L) = 0,208 M HCl.

Om die molariteit na g / L, dpm of persentasie samestelling te omskep, moet u die mol van die opgeloste stof omskep in `n massa (met behulp van die molêre massa van die opgeloste verbinding). Vir dpm en die persentasie samestelling, ook wat jy nodig het om die volume van jou oplossing te skakel na `n massa (met behulp van `n omskakelingsfaktor as digtheid of bloot `n gewig van die oplossing) en dan vermenigvuldig die resultaat deur 10 of 10 onderskeidelik.

wenke

Alhoewel die opgeloste stof en die oplosmiddel in verskillende toestande van materie (vaste stof, vloeistof of gas) geskei kan word, sal die oplossing wat gevorm word wanneer die oplosmiddel die opgeloste oplossing oplos, in dieselfde toestand van materie as die oplosmiddel wees.
Gebruik slegs `n duidelike plastiek- of glashouer om die titrasie uit te voer.