Ķīmijā šķīduma koncentrācija ir izšķīdinātas vielas daudzums, ko sauc par izšķīdušo vielu, kas tiek sajaukta ar citu vielu, ko sauc par šķīdinātāju. Standarta formula ir C = m/V, kur C ir koncentrācija, m ir izšķīdušās vielas masa un V ir kopējais šķīduma tilpums. Ja jūsu šķīdumam ir maza koncentrācija, meklējiet atbildi daļās uz miljonu (bpd), lai būtu vieglāk saprast. Atrodoties laboratorijā, jums var lūgt atrast saistītā šķīduma molaritāti vai molāro koncentrāciju.
Solis
1. metode no 3: masas uz tilpumu formulas izmantošana
1. solis. Atrodiet šķīdinātāja masu, kas sajaukta ar šķīdinātāju
Šķīdināta viela ir viela, kas tiek sajaukta, lai izveidotu šķīdumu. Ja problēma sniedz izšķīdušās vielas masas vērtību, pierakstiet to un pārliecinieties, ka esat ievietojis pareizo vienību. Ja jums jāatrod izšķīdušās vielas masa, izmēriet to skalā un reģistrējiet rezultātu.
Ja izmantotā šķīdinātāja ir šķidrums, masu var aprēķināt, izmantojot blīvuma formulu: D = m/V, kur D ir blīvums, m ir šķidruma masa un V ir tilpums. Lai atrastu masu, reiziniet šķidruma blīvumu ar tilpumu
Padoms:
Ja jums jāizmanto skala, samaziniet izšķīdinātās vielas turēšanai izmantotā konteinera masu, lai iegūtu precīzu rezultātu.
2. solis. Ierakstiet kopējo šķīduma tilpumu
Kopējais šķīduma tilpums ir šķīdinātāja daudzums plus sajauktas izšķīdušās vielas daudzums. Ja jūs meklējat tilpumu laboratorijā, sajauciet šķīdumu cilindrā vai vārglāzē un noskaidrojiet, kādi ir mērījumi. Lai iegūtu visprecīzāko mērījumu, izmēriet tilpumu no ievilkuma šķīduma augšpusē (menisks). Pierakstiet iegūtā šķīduma tilpumu.
- Ja pats nemēra tilpumu, iespējams, jums būs jāpārvērš izšķīdušās vielas masa tilpumā, izmantojot blīvuma formulu.
- Piemēram, ja vēlaties atrast 3,45 gramu sāls koncentrāciju 2 litros ūdens, atrodiet tilpumu, izmantojot blīvuma formulu. Meklējiet sāls blīvumu mācību grāmatā vai tiešsaistē un izmantojiet to, lai atrastu m vērtību. Šajā gadījumā sāls blīvums ir 2,16 g/ml. Tādējādi formula kļūst par 2,16 g/ml = (3,45 g)/V. Reiziniet katru pusi ar V, lai iegūtu V (2,16 g/ml) = 3,45 g. Pēc tam sadaliet katru vienādojuma malu ar 2,16, lai atrastu tilpuma vērtību, kas ir V = (3,45 g)/(2,16 g/ml) = 1,60 ml.
- Pievienojiet šķīdinātāja tilpumu šķīdinātāja tilpumam. Tātad šajā piemērā 2 L + 1,6 ml = 2000 ml + 1,6 ml = 2,001,6 ml. Jūs varat atstāt vienības mililitros (ml) vai mainīt tās uz litriem un iegūt 2,002 litrus.
Solis 3. Sadaliet izšķīdušās vielas masu ar kopējo šķīduma tilpumu
Izmanto formulu C = m/V, kur m ir izšķīdušās vielas masa un V ir kopējais šķīduma tilpums. Ievadiet iepriekš meklētās masas un tilpuma vērtības, pēc tam sadaliet, lai atrastu šķīduma koncentrācijas vērtību. Neaizmirstiet ievietot pareizās vienības.
- Šajā piemērā 3,45 gramu sāls koncentrācijai 2 litros ūdens vienādojums ir C = (3,45 g)/(2,002 L) = 1,723 g/l.
- Dažreiz jautājumi uzdod atbildes noteiktās vienībās. Pirms pievienojat galīgo formulu, noteikti konvertējiet vērtības pareizajās vienībās.
2. metode no 3: Koncentrācijas noteikšana procentos vai daļās uz miljonu
1. solis. Atrodiet izšķīdušās vielas masu gramos
Izmēriet izšķīdušās vielas masu, kuru plānojat sajaukt šķīdumā. Noteikti atņemiet to no konteinera masas, lai koncentrācijas aprēķins būtu precīzs.
Ja izšķīdušā viela ir šķidrums, jums jāaprēķina masa, izmantojot formulu D = m/V, kur D ir šķidruma blīvums, m ir masa un V ir tilpums. Meklējiet šķidruma blīvumu mācību grāmatā vai tiešsaistē, lai atrisinātu iepriekš minēto formulu
2. solis. Nosakiet šķīduma kopējo masu gramos
Kopējā šķīduma masa ir šķīdinātāja masa plus izšķīdušās vielas masa. Atrodiet vielas masu, izmantojot laboratorijas svarus, vai pārvērsiet izšķīdušās vielas daudzumu masā, izmantojot blīvuma formulu D = m/V. Pievienojiet izšķīdušās vielas masu izšķīdušās vielas masai, lai iegūtu galīgo tilpumu.
Piemēram, ja vēlaties atrast 10 gramu kakao pulvera koncentrāciju ar 1,2 l ūdens, vispirms atrodiet ūdens masu, izmantojot blīvuma formulu. Ūdens blīvums ir 1000 g/L, tāpēc jūsu formula būs 1000 g/L = m/(1, 2 L). Reiziniet katru malu ar 1,2 L, lai iegūtu masu gramos tā, lai m = (1, 2 L) (1000 g/L) = 1200 grami. Pievienojiet kakao pulvera masai, lai iegūtu 1210 gramus
Solis 3. Sadaliet izšķīdušās vielas masu ar kopējo šķīduma masu
Uzrakstiet vienādojumu, lai koncentrācija C = izšķīdušās vielas masa/kopējā šķīduma masa. Ievadiet vērtības un atrisiniet vienādojumu, lai atrastu šķīduma koncentrāciju.
Mūsu piemērā C = (10 g)/(1,210 g) = 0,00826
Solis 4. Reiziniet atbildi ar 100, lai atrastu koncentrāciju procentos
Ja jums tiek prasīts norādīt savu koncentrāciju procentos, reiziniet savu atbildi ar 100. Atbildes beigās ievietojiet procentu simbolu.
Šajā piemērā procentuālā koncentrācija ir (0,00826) (100) = 0,826%
Solis 5. Reiziniet koncentrāciju ar 1 000 000, lai atrastu daļas uz miljonu
Reiziniet iegūto koncentrācijas vērtību un reiziniet ar 1 000 000 vai 106. Rezultāts ir izšķīdušās vielas daļas uz miljonu (bpj). Ievietojiet bpj vienību galīgajā atbildē.
Šajā piemērā bpj = (0, 00826) (1 000 000) = 8260 bpd
Padoms:
Daļas uz miljonu parasti izmanto ļoti mazām koncentrācijām, jo tās ir vieglāk rakstīt un saprast nekā procentus.
3. metode no 3: Molaritātes aprēķināšana
1. solis. Pievienojiet izšķīdušo vielu atomu masas kopā, lai atrastu molāro masu
Apskatiet izmantoto šķīdinātāju ķīmiskās formulas elementu. Uzskaitiet katras izšķīdušās vielas atomu masas, jo atomu un molārā masa ir vienāda. Saskaitiet izšķīdušo vielu atomu masas, lai atrastu kopējo molmasu. Iezīmējiet galīgo atbildi g/mol.
- Piemēram, ja izšķīdušā viela ir kālija hidroksīds (KOH), atrodiet kālija, skābekļa un ūdeņraža atomu masas un pievienojiet tās visas kopā. Šajā gadījumā molārā masa = 39 +16 + 1 = 56 g/mol.
- Molaritāti galvenokārt izmanto ķīmijā, ja jūs zināt izmantotās šķīstošās vielas elementus.
2. solis. Sadaliet izšķīdušās vielas masu ar molāro masu, lai atrastu molu vērtību
Ja nepieciešams, atrodiet šķīdumam pievienoto šķīdinātāju masu, izmantojot laboratorijas svaru. Noteikti samaziniet trauka masu, lai iegūtu precīzu rezultātu. Sadaliet iegūto masu ar molāro masu, lai iegūtu izmantoto izšķīdušo vielu molu skaitu. Atbildē norādiet vienību “mols”.
- Piemēram, ja vēlaties atrast molu skaitu 25 gramos kālija hidroksīda (KOH), vienādojums būtu mols = (25 g)/(56 g/mol) = 0,45 mol
- Pārveidojiet izšķīdušās vielas masu gramos, ja tā joprojām ir citās vienībās.
- Molu izmanto, lai attēlotu atomu skaitu šķīdumā.
Solis 3. Pārveidojiet šķīduma tilpumu litros
Pirms izšķīdinātās vielas sajaukšanas atrodiet šķīdinātāja tilpumu. Izmantojiet kolbu vai mērcilindru, lai izmērītu šķīdinātāja tilpumu, ja tā vērtība nav zināma. Ja izmantotā vienība ir mililitri, daliet to ar 1000, lai to pārvērstu litros.
- Šajā piemērā, ja izmantojat 400 ml ūdens, daliet to ar 1000, lai to pārvērstu litros, kas ir 0,4 l.
- Ja šķīdinātājam jau ir litri, vienkārši izlaidiet šo soli.
Padoms:
Jums nav jāiekļauj izšķīdušās vielas tilpums, jo tas parasti daudz neietekmē. Ja, sajaucot šķīdinātāju ar izšķīdušo vielu, notiek ievērojamas tilpuma izmaiņas, izmantojiet kopējo tilpumu.
4. solis. Sadaliet izšķīdušās vielas molu ar šķīduma tilpumu litros
Uzrakstiet molaritātes vienādojumu M = mol/V, kur mols ir molu skaits izšķīdušajā materiālā un V ir šķīdinātāja tilpums. Atrisiniet vienādojumu un pievienojiet vienībai M atbildi.
