De massaconcentratie van een oplossing is een van de gangbare concepten in de moderne scheikunde. In het artikel zullen we de kenmerken van oplossingen, hun typen, toepassing identificeren. Laten we een paar voorbeelden noemen van het berekenen van verschillende soorten concentraties.
Kenmerken van oplossingen
Oplossing is een homogeen systeem met een variabele samenstelling. Van de twee componenten van een oplossing fungeert er altijd één als medium. Daarin zullen de structurele fragmenten van andere stoffen oplossen. Het wordt een oplosmiddel genoemd, waarin de moleculen van de opgeloste stof zich bevinden.
Als twee gasvormige stoffen worden gemengd, komt er geen oplosmiddel vrij. Voor elke specifieke situatie worden altijd speciale berekeningen gemaakt.
Hoge systemen verkrijgen
Om homogene oplossingen te verkrijgen, is het noodzakelijk om de opgeloste stoffen te vermalen tot structurele eenheden. Alleen dan zullen de systemen waar zijn. Wanneer verpletterd tot kleine druppeltjes, worden zandkorrels, die in het medium worden verdeeld, colloïdale oplossingen, emulsies, suspensies verkregen.
Oplossingen gebruiken
Trouwens, inconstructie, een mengsel van zand, cement, water wordt ook wel een oplossing genoemd, maar vanuit chemisch oogpunt is het een suspensie. Het praktische belang van oplossingen kan om verschillende redenen worden verklaard.
Chemische reacties in vloeibare oplossingen vinden plaats in het grootste deel van het oplosmiddel. Dit maakt ze beschikbaar voor reactie zonder enige extra actie op het systeem. In een mengsel met vaste deeltjes is het onmogelijk om de reactie volledig uit te voeren. Om het proces te versnellen, moeten de deeltjes elkaar op sommige punten raken. Om de reactiesnelheid te verhogen, worden de kristallen in een vijzel gemalen en vervolgens geperst. Maar het is niet meteen mogelijk om de volledigheid van het proces te bereiken.
In een oplossing verloopt het proces anders. Moleculen kunnen vrij bewegen en wanneer ze botsen, treden chemische transformaties op. De energie die bij een dergelijke interactie vrijkomt, wordt verzameld door het oplosmiddel, het systeem warmt praktisch niet op.
Fysische eigenschappen en concentratie van oplossingen
Met de massafractie van een stof kun je de kwantitatieve verhouding bepalen van de opgeloste stof en het oplosmiddel dat voor hun bereiding is gebruikt. Metaallegeringen zijn trouwens ook oplossingen, maar solide, gekenmerkt door bepaalde fysieke parameters.
Oplossingen hebben het vermogen om de sterkte van de opgeloste component te veranderen. Dit maakt ze gewild in de landbouw en de geneeskunde. Een oplossing van kaliumpermanganaat (kaliumpermanganaat) wordt bijvoorbeeld gebruikt om schaafwonden en wonden in gemiddelde concentratie te behandelen. Maar praktischde lage concentratie is ook belangrijk. Zo geeft een massafractie van een stof van 2-3% de oplossing een lichtroze kleur, waar veel vraag naar is bij maagspoeling.
Donkerpaarse kristallen van kaliumpermanganaat worden niet gebruikt voor medische doeleinden omdat ze sterk oxiderende eigenschappen hebben. Over het algemeen is de intensiteit van de kleur direct gerelateerd aan de concentratie ervan. Met de massafractie van de stof kunt u de toxiciteit van de voltooide oplossing aanpassen.
Massafractie
Hoe wordt deze concentratie berekend? De massafractie van een stof wordt gekenmerkt door de verhouding van de massa van de stof tot de massa van de oplossing, als percentage genomen. Hun organoleptische eigenschappen worden niet alleen beïnvloed door wat zal oplossen, maar ook door een kwantitatieve indicator. Voor een zwakke oplossing van keukenzout is er bijvoorbeeld bijna geen smaak en bij hoge concentraties manifesteert het zich in verschillende mate.
Hoe wordt concentratie in de praktijk bepaald? De massafractie van een stof in een oplossing wordt beschouwd in de schoolcursus anorganische chemie. Taken voor de bepaling ervan zijn opgenomen in de testtaken voor afgestudeerden van graad 9.
Laten we een voorbeeld geven van een taak waarbij concentratie wordt gebruikt.
Massafractie tafelzout 25%. De massa van de oplossing is 250 gram. Bepaal de hoeveelheid water die erin zit. Om berekeningen uit te voeren, moet u eerst de massa van de stof weten. Op basis van de verhouding vinden we dat de stoffen in de oplossing 62,5 gram zijn. Om de massa van water te bepalen, trekt u de massa van de stof zelf af van 250 gram, als resultaatwe krijgen 187,5 g.
Soorten concentraties
Wat is concentratie? Massafracties in de oplossing mogen niet meer dan honderd procent bevatten. In de chemie impliceert de term 'concentratie' een bepaalde hoeveelheid opgeloste stof. Er zijn verschillende opties: molair, massaconcentratie.
Als u bijvoorbeeld een oplossing van 80 gram water en 20 gram keukenzout moet bereiden en de massafracties van een stof in een oplossing moet bepalen, moet u eerst de massa van de oplossing bepalen. Het zal honderd gram zijn. Het percentage van de stof is 20 procent.
We hebben geanalyseerd wat een massafractie is. Molaire concentratie verwijst naar de verhouding van de hoeveelheid van een stof tot het volume van de ingenomen oplossing. Om een oplossing met een bepaalde molaire concentratie te bereiden, wordt eerst de massa van de stof bepaald. Daarna wordt het in de juiste hoeveelheid gewogen en opgelost in een liter oplosmiddel.
Berekening van molaire concentratie
Dus, om 2 liter van een oplossing te bereiden met een concentratie van 0,15 mol/l, bereken eerst de massa zout in de oplossing. Om dit te doen, moet je 0,15 mol delen door 2 liter, we krijgen 0,075 mol. Nu berekenen we de massa: 0,075 mol wordt vermenigvuldigd met 58,5 g/mol. Resultaat - 4, 39
Problemen van analytische chemie
Een analyse wordt beschouwd als een toegepast chemisch probleem. Met zijn hulp wordt de samenstelling van het mengsel onthuld, diagnostische tests uitgevoerd en stenen geanalyseerd. Om dit te doen, moet u de kwalitatieve en kwantitatieve samenstelling van de oplossing bepalen.
Onder de taken die het vaakst voorkomen in de anorganische chemie, onderscheiden we de bepaling van de concentratie van een stof uit een bepaalde waarde in een andere stof. Met behulp van experimenten is het mogelijk om aan een oplossing, waarvan de molaire concentratie bekend is, een geleidelijke toevoeging van de gewenste oplossing uit te voeren. Dit proces wordt titratie genoemd.
Oplosbaarheid en oplosmiddelen
Het meest voorkomende oplosmiddel is water. Het lost perfect basen, zuren, zouten en sommige organische verbindingen op. Het zijn waterige oplossingen die de meest voorkomende systemen in de natuur zijn. Water werkt als een biologisch oplosmiddel. Het wordt beschouwd als de basis voor de stroom van vele media: bloed, cytosolen, intercellulaire vloeistoffen. Veel soorten dieren en planten leven in het watermilieu.
Oplosbaarheid is de eigenschap van een stof om op te lossen in een gekozen oplosmiddel. Dit is een complex fenomeen waarbij rekening moet worden gehouden met bepaalde nuances en structurele kenmerken van het oplosmiddel.
Alcohol kan worden aangemerkt als goede organische stoffen. Ze bevatten hydroxylgroepen in hun samenstelling, daarom hebben ze een hoge oplosbaarheid.
Conclusie
Elke vloeistof kan als oplosmiddel worden beschouwd. Daarom hebben we het vaak over de onderlinge oplosbaarheid van verschillende vloeibare stoffen. Onder organische stoffen kan men bijvoorbeeld de wateroplosbaarheid van esters noemen.
Verschillende soorten concentraties die worden gebruikt in de anorganische en organische chemie helpen bij het uitvoeren vankwalitatieve en kwantitatieve bepaling van stoffen. De theorie van oplossingen is in trek in analytische chemie, farmaceutica en moderne geneeskunde.
