Kas ir šķīdinātāju koncentrācija?

Šķīduma koncentrācija ir termins, ko lieto, lai aprakstītu maisījumus, un tas nosaka, cik daudz vienas vielas, ko sauc par izšķīdušo vielu, ir izšķīdināts citā, ko dēvē par šķīdinātāju. Ir vairāki veidi, kā aprakstīt koncentrāciju atkarībā no vajadzības, un tie var ietvert svaru, tilpumu vai molekulmasu. Maisījumu koncentrācija ir svarīga, jo daudzas ķīmiskās reakcijas ir atkarīgas no pareiza reaģentu daudzuma, lai pabeigtu reakciju.

Iespējams, vienkāršākais veids, kā aprakstīt izšķīdušās vielas koncentrāciju, ir pēc svara. Persona, kas vēlas pagatavot konsekventu sāls maisījumu ūdenī, var nosvērt abus materiālus un reģistrēt rezultātus. Atkārtoti sverot vienus un tos pašus daudzumus, var iegūt sālsūdens koncentrāciju, kas nodrošinās līdzvērtīgus maisījumus. Maisījumu, kas izgatavots, izmantojot šo metodi, parasti sauc par masas procentu maisījumu, kas nosaka, ka tika izmantoti svari, nevis tilpums.

Svars uz tilpumu ir arī izplatīts izšķīdušās vielas koncentrācijas mērījums. Izšķīdušās vielas daudzumu vispirms nosver, izmantojot mērskalas, un pēc tam pievieno traukā. Pēc tam šķīdinātāju pievieno tilpuma atzīmei uz tvertnes, iegūstot zināmu maisījuma tilpumu. Iegūtais maisījums tiek definēts kā svars uz tilpumu, piemēram, mārciņas uz galonu vai grami uz litru.

Izšķīdušās vielas tilpuma koncentrācija ir iespējama, ja abi materiāli ir šķidrumi, bet to neizmanto šķidrumos izšķīdinātām cietām vielām. Izšķīdinātās vielas un šķīdinātāja tilpuma mērīšanai izmanto marķētu trauku, pēc tam tos sajauc. Koncentrācija tiek saukta par tilpuma procentiem, lai noteiktu, ka abi materiāli ir tilpumā, nevis svarā.

Laboratorijas vajadzībām bieži izmanto molārās vai molālās koncentrācijas, lai precīzi noteiktu ķīmiskajām reakcijām pieejamā materiāla daudzumu. Izšķīdušās vielas moli ir vienādi ar materiāla svaru, kas dalīts ar molāro masu, ko matemātiski nosaka no elementu periodiskās tabulas. Piemēram, ūdens molekulā ir divi ūdeņraža atomi un viens skābekļa atomi. Ūdeņraža un skābekļa molāro masu var atrast jebkurā publicētajā periodiskajā tabulā.

Kad molekula ir atrasta, to nosaka, pievienojot skābekļa molāro masu divām ūdeņraža masām, kas ir vienādas ar ūdens molekulā esošajiem atomiem. Molārajai masai nav vienību, bet to bieži publicē kā gramus uz molu; tas var būt mārciņas uz molu, ja molārās masas ir mārciņas. Molu skaitu bieži nosaka pati ķīmiskā reakcija, jo produkti reaģē atbilstoši to molārajai masai, kad molekulas apvienojas.

Lai noteiktu, cik daudz izšķīdušās vielas pievienot molāram maisījumam, nepieciešamo molu skaitu reizina ar molāro masu, lai iegūtu svaru. Šo svaru pievieno traukam un pievieno zināmu daudzumu šķīdinātāja tilpuma, parasti litru vai galonu, lai iegūtu konsekventu koncentrāciju. Rezultāts ir molu attiecība pret tilpumu, ko sauc par molāro izšķīdušās vielas koncentrāciju. Pievienojot tādu pašu svaru zināmam šķīdinātāja svaram, tiek iegūta molālā koncentrācija.