heim » Hof und Garten » Methoden zum Ausdrücken der Konzentration von Lösungen. Konzentration von Lösungen. Methoden zum Ausdrücken der Konzentration von Lösungen Beziehung zwischen der Masse eines Stoffes und seiner Menge

Methoden zum Ausdrücken der Konzentration von Lösungen. Konzentration von Lösungen. Methoden zum Ausdrücken der Konzentration von Lösungen Beziehung zwischen der Masse eines Stoffes und seiner Menge

Mol- und Molkonzentrationen sind trotz ihrer ähnlichen Namen unterschiedliche Werte. Ihr Hauptunterschied besteht darin, dass bei der Bestimmung der Molkonzentration nicht wie bei der Molaritätsbestimmung das Volumen der Lösung, sondern die Masse des Lösungsmittels zugrunde gelegt wird.

Allgemeine Informationen zu Lösungen und Löslichkeit

Man spricht von einem homogenen System, das mehrere voneinander unabhängige Komponenten umfasst. Einer davon gilt als Lösungsmittel, der Rest sind darin gelöste Stoffe. Das Lösungsmittel ist der Stoff, der in der Lösung am häufigsten vorkommt.

Löslichkeit ist die Fähigkeit eines Stoffes, mit anderen Stoffen homogene Systeme zu bilden – Lösungen, in denen er in Form einzelner Atome, Ionen, Moleküle oder Partikel vorkommt. Und Konzentration ist ein Maß für die Löslichkeit.

Unter Löslichkeit versteht man also die Fähigkeit von Stoffen, sich gleichmäßig in Form von Elementarteilchen im gesamten Volumen des Lösungsmittels zu verteilen.

Echte Lösungen werden wie folgt klassifiziert:

nach Art des Lösungsmittels – nichtwässrig und wässrig;
nach Art der gelösten Substanz – Lösungen von Gasen, Säuren, Laugen, Salzen usw.;
durch Wechselwirkung mit elektrischem Strom - Elektrolyte (Stoffe mit elektrischer Leitfähigkeit) und Nichtelektrolyte (Stoffe, die nicht zur elektrischen Leitfähigkeit fähig sind);
durch Konzentration - verdünnt und konzentriert.

Konzentration und Möglichkeiten, es auszudrücken

Konzentration ist der Gehalt (nach Gewicht) eines Stoffes, der in einer bestimmten Menge (nach Gewicht oder Volumen) eines Lösungsmittels oder in einem bestimmten Volumen der gesamten Lösung gelöst ist. Es gibt ihn in den folgenden Ausführungen:

1. Prozentuale Konzentration (ausgedrückt in %) – sie gibt an, wie viele Gramm gelöste Substanz in 100 Gramm Lösung enthalten sind.

2. Die molare Konzentration ist die Anzahl der Grammmol pro 1 Liter Lösung. Zeigt an, wie viele Gramm-Moleküle in 1 Liter Lösung einer Substanz enthalten sind.

3. Die normale Konzentration ist die Anzahl der Grammäquivalente pro 1 Liter Lösung. Zeigt an, wie viele Grammäquivalente einer gelösten Substanz in 1 Liter Lösung enthalten sind.

4. Die Molkonzentration gibt an, wie viel gelöste Substanz in Mol pro 1 Kilogramm Lösungsmittel enthalten ist.

5. Der Titer bestimmt den Gehalt (in Gramm) einer Substanz, der in 1 Milliliter Lösung gelöst ist.

Molare und molare Konzentration unterscheiden sich voneinander. Betrachten wir ihre individuellen Eigenschaften.

Molare Konzentration

Formel für seine Bestimmung:

Cv=(v/V), wobei

V ist das Gesamtvolumen der Lösung, Liter oder m3.

Beispielsweise gibt der Eintrag „0,1 M Lösung von H 2 SO 4“ an, dass 0,1 Mol (9,8 Gramm) Schwefelsäure in 1 Liter einer solchen Lösung vorhanden sind.

Molale Konzentration

Dabei ist stets zu berücksichtigen, dass molale und molare Konzentrationen völlig unterschiedliche Bedeutungen haben.

Was ist eine Molformel? Die Formel zu ihrer Bestimmung lautet:

Cm=(v/m), wobei

v ist die Menge der gelösten Substanz, Mol;

m ist die Masse des Lösungsmittels, kg.

Wenn man beispielsweise 0,2 M NaOH-Lösung schreibt, bedeutet dies, dass 0,2 Mol NaOH in 1 Kilogramm Wasser gelöst sind (in diesem Fall handelt es sich um ein Lösungsmittel).

Zusätzliche Formeln, die für Berechnungen erforderlich sind

Möglicherweise sind viele unterstützende Informationen erforderlich, bevor die molare Konzentration berechnet werden kann. Im Folgenden werden Formeln vorgestellt, die zur Lösung grundlegender Probleme nützlich sein können.

Unter der Menge eines Stoffes ν versteht man eine bestimmte Anzahl von Atomen, Elektronen, Molekülen, Ionen oder anderen Teilchen.

v=m/M=N/N A =V/V m , wobei:

m ist die Masse der Verbindung, g oder kg;
M ist die Molmasse, g (oder kg)/mol;
N – Anzahl der Struktureinheiten;
N A ist die Anzahl der Struktureinheiten in 1 Mol einer Substanz, Avogadro-Konstante: 6,02. 10 23 mol - 1;
V - Gesamtvolumen, l oder m 3;
V m – Molvolumen, l/mol oder m 3 /mol.

Letzteres wird nach der Formel berechnet:

V m =RT/P, wobei

R – konstant, 8,314 J/(mol. K);
T – Gastemperatur, K;
P - Gasdruck, Pa.

Beispiele für Probleme zu Molarität und Molalität. Aufgabe Nr. 1

Bestimmen Sie die molare Konzentration von Kaliumhydroxid in 500 ml Lösung. Die Masse von KOH in Lösung beträgt 20 Gramm.

Definition

Die Molmasse von Kaliumhydroxid beträgt:

M KOH = 39 + 16 + 1 = 56 g/mol.

Wir berechnen, wie viel in der Lösung enthalten ist:

ν(KOH) = m/M = 20/56 = 0,36 mol.

Wir berücksichtigen, dass das Volumen der Lösung in Litern ausgedrückt werden muss:

500 ml = 500/1000 = 0,5 Liter.

Bestimmen Sie die molare Konzentration von Kaliumhydroxid:

Cv(KOH) = v(KOH)/V(KOH) = 0,36/0,5 = 0,72 mol/Liter.

Aufgabe Nr. 2

Wie viel Schwefeloxid (IV) muss unter Normalbedingungen (also bei P = 101325 Pa und T = 273 K) entnommen werden, um eine Lösung schwefliger Säure mit einer Konzentration von 2,5 mol/Liter bei einem Volumen von 5 Litern herzustellen?

Definition

Lassen Sie uns feststellen, wie viel in der Lösung enthalten ist:

ν(H 2 SO 3) = Cv(H 2 SO 3) ∙ V (Lösung) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.

Die Gleichung zur Herstellung von schwefliger Säure lautet wie folgt:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

Demzufolge:

ν(SO 2) = ν(H 2 SO 3);

ν(SO 2) = 12,5 mol.

Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass 1 Mol Gas unter normalen Bedingungen ein Volumen von 22,4 Litern hat, berechnen wir das Volumen von Schwefeloxid:

V(SO 2) = ν(SO 2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 Liter.

Aufgabe Nr. 3

Bestimmen Sie die molare Konzentration von NaOH in der Lösung, wenn diese 25,5 % beträgt und die Dichte 1,25 g/ml beträgt.

Definition

Als Probe nehmen wir eine 1-Liter-Lösung und bestimmen deren Masse:

m (Lösung) = V (Lösung) ∙ p (Lösung) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 Gramm.

Wir berechnen, wie viel Alkali gewichtsmäßig in der Probe enthalten ist:

m (NaOH) = (w ∙ m (Lösung))/100 % = (25,5 ∙ 1250)/100 = 319 Gramm.

Natriumhydroxid ist gleich:

Wir berechnen, wie viel in der Probe enthalten ist:

v(NaOH) = m/M = 319/40 = 8 mol.

Bestimmen Sie die molare Alkalikonzentration:

Cv(NaOH)=v/V = 8/1 = 8 mol/Liter.

Aufgabe Nr. 4

10 Gramm NaCl-Salz wurden in Wasser (100 Gramm) gelöst. Stellen Sie die Konzentration der Lösung ein (molal).

Definition

Die Molmasse von NaCl beträgt:

M NaCl = 23 + 35 = 58 g/mol.

In der Lösung enthaltene NaCl-Menge:

ν(NaCl) = m/M = 10/58 = 0,17 mol.

In diesem Fall ist das Lösungsmittel Wasser:

100 Gramm Wasser = 100/1000 = 0,1 kg H 2 O in dieser Lösung.

Die molare Konzentration der Lösung beträgt:

Cm(NaCl) = v(NaCl)/m(Wasser) = 0,17/0,1 = 1,7 mol/kg.

Problem Nr. 5

Bestimmen Sie die Molkonzentration einer 15 %igen Alkalilösung NaOH.

Definition

Eine 15-prozentige Laugenlösung bedeutet, dass alle 100 Gramm Lösung 15 Gramm NaOH und 85 Gramm Wasser enthalten. Oder dass in 100 Kilogramm Lösung 15 Kilogramm NaOH und 85 Kilogramm Wasser enthalten sind. Um es zuzubereiten, müssen Sie 15 Gramm (Kilogramm) Alkali in 85 Gramm (Kilogramm) H 2 O auflösen.

Die Molmasse von Natriumhydroxid beträgt:

M NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol.

Jetzt ermitteln wir die Menge an Natriumhydroxid in der Lösung:

ν=m/M=15/40=0,375 mol.

Masse des Lösungsmittels (Wasser) in Kilogramm:

85 Gramm H 2 O = 85/1000 = 0,085 kg H 2 O in dieser Lösung.

Anschließend wird die molare Konzentration bestimmt:

Cm=(ν/m)=0,375/0,085=4,41 mol/kg.

In Übereinstimmung mit diesen Standardproblemen können die meisten anderen zur Bestimmung von Molalität und Molarität gelöst werden.

Längen- und Distanzkonverter Massenkonverter Konverter für Volumenmaße von Massenprodukten und Lebensmitteln Flächenkonverter Konverter für Volumen und Maßeinheiten in kulinarischen Rezepten Temperaturkonverter Konverter für Druck, mechanische Spannung, Young-Modul Konverter für Energie und Arbeit Konverter für Leistung Konverter für Kraft Konverter für Zeit, lineare Geschwindigkeit, Konverter für flache Winkel, thermischer Wirkungsgrad und Kraftstoffeffizienz, Konverter für Zahlen in verschiedenen Zahlensystemen, Konverter für Maßeinheiten für Informationsmengen, Währungskurse, Damenbekleidungs- und Schuhgrößen, Herrenbekleidungs- und Schuhgrößen, Winkelgeschwindigkeits- und Rotationsfrequenzkonverter, Beschleunigungskonverter Konverter für Winkelbeschleunigung, Konverter für Dichte, Konverter für spezifisches Volumen, Konverter für Trägheit, Konverter für Kraftmoment, Konverter für Drehmoment, Konverter für spezifische Verbrennungswärme (nach Masse), Konverter für Energiedichte und spezifische Verbrennungswärme (nach Volumen), Konverter für Temperaturdifferenz, Konverter für Wärmeausdehnungskoeffizient, Konverter für thermischen Widerstand Konverter für Wärmeleitfähigkeit Konverter für spezifische Wärmekapazität Konverter für Energieexposition und Wärmestrahlungsleistung Konverter für Wärmestromdichte Konverter für Wärmeübertragungskoeffizient Konverter für Volumendurchfluss Konverter für Massendurchfluss Konverter für Molarfluss Konverter für Massenflussdichte Konverter für Molkonzentration Konverter für Massenkonzentration in Lösung Dynamisch (absolut) Viskositätskonverter Kinematischer Viskositätskonverter Oberflächenspannungskonverter Dampfdurchlässigkeitskonverter Wasserdampfströmungsdichtekonverter Schallpegelkonverter MKonverter Schalldruckpegel (SPL) Schalldruckpegelkonverter mit wählbarem Referenzdruck Luminanzkonverter Lichtintensitätskonverter Beleuchtungsstärkekonverter Computergrafik-Auflösungskonverter Frequenz und Wellenlängenkonverter, Dioptrienstärke und Brennweite, Dioptrienstärke und Linsenvergrößerung (×), Konverter für elektrische Ladung, Konverter für lineare Ladungsdichte, Konverter für Oberflächenladungsdichte, Konverter für Volumenladungsdichte, Konverter für elektrischen Strom, Konverter für lineare Stromdichte, Konverter für Oberflächenstromdichte, Konverter für elektrische Feldstärke, Konverter für elektrostatisches Potential und Spannung Konverter für elektrischen Widerstand Konverter für elektrischen Widerstand Konverter für elektrische Leitfähigkeit Konverter für elektrische Leitfähigkeit Konverter für elektrische Kapazität Induktivitätskonverter American Wire Gauge Converter Pegel in dBm (dBm oder dBm), dBV (dBV), Watt usw. Einheiten: Magnetomotorischer Kraftwandler, magnetischer Feldstärkewandler, magnetischer Flusswandler, magnetischer Induktionswandler, Strahlung. Konverter der absorbierten Dosisleistung ionisierender Strahlung Radioaktivität. Konverter für radioaktiven Zerfall Strahlung. Belichtungsdosiskonverter Strahlung. Energiedosis-Konverter Dezimalpräfix-Konverter Datenübertragung Typografie- und Bildverarbeitungseinheiten-Konverter Holzvolumen-Einheiten-Konverter Berechnung der Molmasse Periodensystem der chemischen Elemente von D. I. Mendeleev

1 Millimol pro Liter [mmol/l] = 0,001 Mol pro Liter [mol/l]

Ursprünglicher Wert

Umgerechneter Wert

Mol pro Meter³ Mol pro Liter Mol pro Zentimeter³ Mol pro Millimeter³ Kilomol pro Meter³ Kilomol pro Liter Kilomol pro Zentimeter³ Kilomol pro Millimeter³ Millimol pro Meter³ Millimol pro Liter Millimol pro Zentimeter³ Millimol pro Millimeter³ Mol pro Kubikmeter. Dezimeter molar, millimolar, mikromolar, nanomolar, Pikomolar, Femtomolar, Attomolar, Zeptomolar, Yoktomolar

Mehr zur molaren Konzentration

allgemeine Informationen

Die Konzentration einer Lösung kann auf unterschiedliche Weise gemessen werden, beispielsweise als Verhältnis der Masse des gelösten Stoffes zum Gesamtvolumen der Lösung. In diesem Artikel werden wir uns damit befassen Molare Konzentration, das als Verhältnis zwischen der Substanzmenge in Mol und dem Gesamtvolumen der Lösung gemessen wird. In unserem Fall ist die Substanz die lösliche Substanz, und wir messen das Volumen der gesamten Lösung, auch wenn andere Substanzen darin gelöst sind. Stoffmenge ist die Anzahl der elementaren Bestandteile, etwa Atome oder Moleküle eines Stoffes. Da bereits eine kleine Menge eines Stoffes in der Regel eine große Anzahl elementarer Bestandteile enthält, werden zur Messung der Menge eines Stoffes spezielle Einheiten, Mol, verwendet. Eins Mol entspricht der Anzahl der Atome in 12 g Kohlenstoff-12, also etwa 6 x 10²³ Atomen.

Die Verwendung von Molen ist praktisch, wenn wir mit einer so geringen Menge einer Substanz arbeiten, dass ihre Menge leicht mit Haushalts- oder Industrieinstrumenten gemessen werden kann. Andernfalls müsste man mit sehr großen Zahlen arbeiten, was unpraktisch ist, oder mit sehr kleinen Gewichten oder Volumina, die ohne spezielle Laborausrüstung schwer zu ermitteln sind. Die am häufigsten verwendeten Teilchen bei der Arbeit mit Molen sind Atome, es ist jedoch möglich, auch andere Teilchen wie Moleküle oder Elektronen zu verwenden. Es ist zu beachten, dass bei der Verwendung von Nichtatomen dies angegeben werden muss. Manchmal wird auch die molare Konzentration genannt Molarität.

Molarität sollte nicht verwechselt werden mit Molalität. Im Gegensatz zur Molarität ist die Molalität das Verhältnis der Menge des gelösten Stoffes zur Masse des Lösungsmittels und nicht zur Masse der gesamten Lösung. Wenn das Lösungsmittel Wasser ist und die Menge des gelösten Stoffes im Vergleich zur Wassermenge gering ist, haben Molarität und Molalität eine ähnliche Bedeutung, ansonsten sind sie jedoch normalerweise unterschiedlich.

Faktoren, die die molare Konzentration beeinflussen

Die molare Konzentration hängt von der Temperatur ab, wobei diese Abhängigkeit bei manchen Lösungen stärker und bei anderen schwächer ist, je nachdem, welche Stoffe darin gelöst sind. Manche Lösungsmittel dehnen sich bei steigender Temperatur aus. Wenn sich in diesem Fall die in diesen Lösungsmitteln gelösten Stoffe nicht mit dem Lösungsmittel ausdehnen, sinkt die molare Konzentration der gesamten Lösung. Andererseits verdunstet in manchen Fällen das Lösungsmittel mit steigender Temperatur, die Menge der löslichen Substanz ändert sich jedoch nicht – in diesem Fall erhöht sich die Konzentration der Lösung. Manchmal passiert das Gegenteil. Manchmal beeinflusst eine Temperaturänderung die Auflösung des gelösten Stoffes. Beispielsweise löst sich ein Teil oder der gesamte gelöste Stoff nicht mehr auf und die Konzentration der Lösung nimmt ab.

Einheiten

Die molare Konzentration wird in Mol pro Volumeneinheit gemessen, beispielsweise in Mol pro Liter oder Mol pro Kubikmeter. Mol pro Kubikmeter ist eine SI-Einheit. Die Molarität kann auch mit anderen Volumeneinheiten gemessen werden.

So ermitteln Sie die molare Konzentration

Um die molare Konzentration zu ermitteln, müssen Sie die Menge und das Volumen der Substanz kennen. Die Menge eines Stoffes kann anhand der chemischen Formel dieses Stoffes und Informationen über die Gesamtmasse dieses Stoffes in Lösung berechnet werden. Das heißt, um die Menge der Lösung in Mol herauszufinden, ermitteln wir aus dem Periodensystem die Atommasse jedes Atoms in der Lösung und dividieren dann die Gesamtmasse der Substanz durch die gesamte Atommasse der Atome im Molekül . Bevor wir die Atommassen addieren, sollten wir sicherstellen, dass wir die Masse jedes Atoms mit der Anzahl der Atome im betrachteten Molekül multiplizieren.

Sie können Berechnungen auch in umgekehrter Reihenfolge durchführen. Wenn die molare Konzentration der Lösung und die Formel der löslichen Substanz bekannt sind, können Sie die Menge des Lösungsmittels in der Lösung in Mol und Gramm ermitteln.

Beispiele

Lassen Sie uns die Molarität einer Lösung aus 20 Litern Wasser und 3 Esslöffeln Soda ermitteln. Ein Esslöffel enthält etwa 17 Gramm und drei Esslöffel enthalten 51 Gramm. Soda ist Natriumbicarbonat, dessen Formel NaHCO₃ ist. In diesem Beispiel verwenden wir Atome zur Berechnung der Molarität, sodass wir die Atommasse der Bestandteile Natrium (Na), Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C) und Sauerstoff (O) ermitteln.

Na: 22.989769
H: 1,00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Da Sauerstoff in der Formel O₃ ist, muss die Atommasse von Sauerstoff mit 3 multipliziert werden. Wir erhalten 47,9982. Addieren wir nun die Massen aller Atome und erhalten wir 84,006609. Die Atommasse wird im Periodensystem in Atommasseneinheiten oder a angegeben. e.m. Unsere Berechnungen erfolgen ebenfalls in diesen Einheiten. Ein a. e.m. ist gleich der Masse eines Mols einer Substanz in Gramm. Das heißt, in unserem Beispiel beträgt die Masse eines Mols NaHCO₃ 84,006609 Gramm. In unserem Problem - 51 Gramm Soda. Ermitteln wir die Molmasse, indem wir 51 Gramm durch die Masse eines Mols dividieren, also durch 84 Gramm, und wir erhalten 0,6 Mol.

Es stellt sich heraus, dass unsere Lösung aus 0,6 Mol Soda besteht, gelöst in 20 Litern Wasser. Teilen wir diese Sodamenge durch das Gesamtvolumen der Lösung, also 0,6 mol / 20 l = 0,03 mol/l. Da in der Lösung eine große Menge Lösungsmittel und eine kleine Menge löslicher Substanz verwendet wurden, ist ihre Konzentration gering.

Schauen wir uns ein anderes Beispiel an. Lassen Sie uns die molare Konzentration eines Stücks Zucker in einer Tasse Tee ermitteln. Haushaltszucker besteht aus Saccharose. Lassen Sie uns zunächst das Gewicht eines Mols Saccharose ermitteln, dessen Formel C₁₂H₂₂O₁₁ lautet. Mithilfe des Periodensystems ermitteln wir die Atommassen und bestimmen die Masse eines Mols Saccharose: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 Gramm. Ein Würfel enthält 4 Gramm Zucker, was 4/342 = 0,01 Mol ergibt. Eine Tasse enthält etwa 237 Milliliter Tee, was bedeutet, dass die Zuckerkonzentration in einer Tasse Tee 0,01 Mol / 237 Milliliter × 1000 (um Milliliter in Liter umzurechnen) = 0,049 Mol pro Liter beträgt.

Anwendung

Die molare Konzentration wird häufig bei Berechnungen chemischer Reaktionen verwendet. Als Chemie wird der Zweig der Chemie bezeichnet, in dem die Zusammenhänge zwischen Stoffen bei chemischen Reaktionen berechnet werden und häufig mit Molen gearbeitet wird Stöchiometrie. Die molare Konzentration kann anhand der chemischen Formel des Endprodukts ermittelt werden, das dann zu einem löslichen Stoff wird, wie im Beispiel mit einer Sodalösung, aber Sie können diesen Stoff auch zunächst anhand der Formeln der chemischen Reaktion ermitteln, bei der er auftritt gebildet. Dazu müssen Sie die Formeln der an dieser chemischen Reaktion beteiligten Stoffe kennen. Nachdem wir die Gleichung einer chemischen Reaktion gelöst haben, ermitteln wir die Formel des Moleküls des gelösten Stoffes und ermitteln dann die Masse des Moleküls und die molare Konzentration mithilfe des Periodensystems, wie in den obigen Beispielen. Natürlich können Sie Berechnungen auch in umgekehrter Reihenfolge durchführen und dabei Informationen über die molare Konzentration des Stoffes verwenden.

Schauen wir uns ein einfaches Beispiel an. Dieses Mal mischen wir Backpulver und Essig, um eine interessante chemische Reaktion zu sehen. Sowohl Essig als auch Backpulver sind leicht zu finden – Sie haben sie wahrscheinlich in Ihrer Küche. Wie oben erwähnt, lautet die Formel von Soda NaHCO₃. Essig ist keine reine Substanz, sondern eine 5 %ige Lösung von Essigsäure in Wasser. Die Formel von Essigsäure lautet CH₃COOH. Die Essigsäurekonzentration im Essig kann je nach Hersteller und Herstellungsland mehr oder weniger als 5 % betragen, da die Essigsäurekonzentration von Land zu Land unterschiedlich ist. Bei diesem Experiment müssen Sie sich keine Gedanken über chemische Reaktionen zwischen Wasser und anderen Substanzen machen, da Wasser nicht mit Backpulver reagiert. Das Wasservolumen interessiert uns nur, wenn wir später die Konzentration der Lösung berechnen.

Lösen wir zunächst die Gleichung für die chemische Reaktion zwischen Soda und Essigsäure:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Das Reaktionsprodukt ist H₂CO₃, ein Stoff, der aufgrund seiner geringen Stabilität erneut eine chemische Reaktion eingeht.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

Als Ergebnis der Reaktion erhalten wir Wasser (H₂O), Kohlendioxid (CO₂) und Natriumacetat (NaC₂H₃O₂). Mischen wir das resultierende Natriumacetat mit Wasser und ermitteln wir die molare Konzentration dieser Lösung, so wie wir zuvor die Konzentration von Zucker in Tee und die Konzentration von Soda in Wasser ermittelt haben. Bei der Berechnung des Wasservolumens muss das Wasser berücksichtigt werden, in dem Essigsäure gelöst ist. Natriumacetat ist eine interessante Substanz. Es wird in chemischen Wärmegeräten, beispielsweise Handwärmern, verwendet.

Bei der stöchiometrischen Berechnung der Menge an Stoffen, die an einer chemischen Reaktion beteiligt sind, oder der Produkte einer Reaktion, für die wir später die molare Konzentration ermitteln, ist zu beachten, dass nur eine begrenzte Menge eines Stoffes mit anderen Stoffen reagieren kann. Dies wirkt sich auch auf die Menge des Endprodukts aus. Wenn die molare Konzentration bekannt ist, kann im Gegenteil die Menge der Ausgangsprodukte durch umgekehrte Berechnung bestimmt werden. Diese Methode wird in der Praxis häufig bei Berechnungen im Zusammenhang mit chemischen Reaktionen verwendet.

Bei der Verwendung von Rezepten, sei es beim Kochen, bei der Herstellung von Medikamenten oder bei der Schaffung der perfekten Umgebung für Aquarienfische, ist es notwendig, die Konzentration zu kennen. Im Alltag ist es oft bequemer, Gramm zu verwenden, in der Pharmazie und Chemie werden jedoch häufiger molare Konzentrationen verwendet.

In Arzneimitteln

Bei der Herstellung von Arzneimitteln ist die molare Konzentration sehr wichtig, da sie bestimmt, wie das Arzneimittel auf den Körper wirkt. Bei zu hoher Konzentration können die Medikamente sogar tödlich sein. Ist die Konzentration hingegen zu niedrig, ist das Medikament wirkungslos. Darüber hinaus ist die Konzentration wichtig für den Flüssigkeitsaustausch durch die Zellmembranen im Körper. Bei der Bestimmung der Konzentration einer Flüssigkeit, die Membranen entweder passieren oder umgekehrt nicht passieren muss, wird entweder die molare Konzentration verwendet oder sie wird zur Bestimmung verwendet osmotische Konzentration. Die osmotische Konzentration wird häufiger verwendet als die molare Konzentration. Wenn die Konzentration einer Substanz, beispielsweise eines Medikaments, auf einer Seite der Membran höher ist als die Konzentration auf der anderen Seite der Membran, beispielsweise im Auge, dann wandert die konzentriertere Lösung durch die Membran dorthin die Konzentration ist geringer. Dieser Lösungsfluss durch die Membran ist oft problematisch. Wenn beispielsweise Flüssigkeit in eine Zelle gelangt, beispielsweise in eine Blutzelle, ist es möglich, dass die Membran aufgrund dieses Flüssigkeitsüberlaufs beschädigt wird und reißt. Problematisch ist auch das Austreten von Flüssigkeit aus der Zelle, da dadurch die Funktion der Zelle beeinträchtigt wird. Es ist wünschenswert, jeglichen medikamenteninduzierten Flüssigkeitsfluss durch die Membran aus der Zelle oder in die Zelle zu verhindern und zu diesem Zweck zu versuchen, die Konzentration des Arzneimittels der Konzentration der Flüssigkeit im Körper anzugleichen, beispielsweise in das Blut.

Es ist erwähnenswert, dass in einigen Fällen die molaren und osmotischen Konzentrationen gleich sind, dies ist jedoch nicht immer der Fall. Dies hängt davon ab, ob der im Wasser gelöste Stoff während des Prozesses in Ionen zerlegt wurde elektrolytische Dissoziation. Bei der Berechnung der osmotischen Konzentration werden Partikel im Allgemeinen berücksichtigt, während bei der Berechnung der molaren Konzentration nur bestimmte Partikel, beispielsweise Moleküle, berücksichtigt werden. Wenn wir also beispielsweise mit Molekülen arbeiten, die Substanz aber in Ionen zerfallen ist, dann gibt es weniger Moleküle als die Gesamtzahl der Teilchen (einschließlich Molekülen und Ionen) und daher ist die molare Konzentration niedriger als die osmotische. Um die molare Konzentration in eine osmotische Konzentration umzurechnen, müssen Sie die physikalischen Eigenschaften der Lösung kennen.

Bei der Herstellung von Arzneimitteln berücksichtigen auch Apotheker Tonizität Lösung. Tonizität ist eine Eigenschaft einer Lösung, die von der Konzentration abhängt. Im Gegensatz zur osmotischen Konzentration ist die Tonizität die Konzentration von Substanzen, die die Membran nicht durchlässt. Durch den Prozess der Osmose wandern Lösungen höherer Konzentration in Lösungen niedrigerer Konzentration. Wenn die Membran diese Bewegung jedoch verhindert, indem sie die Lösung nicht passieren lässt, entsteht Druck auf der Membran. Diese Art von Druck ist normalerweise problematisch. Wenn ein Arzneimittel in das Blut oder in andere Körperflüssigkeiten gelangen soll, muss die Tonizität dieses Arzneimittels mit der Tonizität der Körperflüssigkeit in Einklang gebracht werden, um osmotischen Druck auf die Membranen im Körper zu vermeiden.

Um den Tonus auszugleichen, werden Medikamente oft darin gelöst isotonische Lösung. Eine isotonische Lösung ist eine Lösung von Kochsalz (NaCl) in Wasser in einer Konzentration, die den Tonus der Flüssigkeit im Körper und den Tonus der Mischung dieser Lösung und des Arzneimittels ausgleicht. Typischerweise wird die isotonische Lösung in sterilen Behältern aufbewahrt und intravenös infundiert. Manchmal wird es in reiner Form verwendet, manchmal als Mischung mit Medikamenten.

Fällt es Ihnen schwer, Maßeinheiten von einer Sprache in eine andere zu übersetzen? Kollegen sind bereit, Ihnen zu helfen. Stellen Sie eine Frage in TCTerms und innerhalb weniger Minuten erhalten Sie eine Antwort.

Eine der Grundeinheiten im Internationalen Einheitensystem (SI) ist Die Mengeneinheit eines Stoffes ist das Mol.

Mol – Dies ist die Menge eines Stoffes, die so viele Struktureinheiten eines bestimmten Stoffes (Moleküle, Atome, Ionen usw.) enthält, wie Kohlenstoffatome in 0,012 kg (12 g) eines Kohlenstoffisotops enthalten sind 12 MIT .

Wenn man bedenkt, dass der Wert der absoluten Atommasse für Kohlenstoff gleich ist M(C) = 1,99 10  26 kg, die Anzahl der Kohlenstoffatome kann berechnet werden N A, enthalten in 0,012 kg Kohlenstoff.

Ein Mol eines beliebigen Stoffes enthält die gleiche Anzahl an Teilchen dieses Stoffes (Struktureinheiten). Die Anzahl der in einem Stoff enthaltenen Struktureinheiten mit einer Menge von einem Mol beträgt 6,02 · 10 23 und heißt Avogadros Zahl (N A ).

Beispielsweise enthält ein Mol Kupfer 6,02 · 10 23 Kupferatome (Cu) und ein Mol Wasserstoff (H 2) enthält 6,02 · 10 23 Wasserstoffmoleküle.

Molmasse(M) ist die Masse einer Substanz in einer Menge von 1 Mol.

Die Molmasse wird mit dem Buchstaben M bezeichnet und hat die Dimension [g/mol]. In der Physik verwendet man die Einheit [kg/kmol].

Im allgemeinen Fall stimmt der numerische Wert der Molmasse eines Stoffes numerisch mit dem Wert seiner relativen molekularen (relativen Atom-)Masse überein.

Das relative Molekulargewicht von Wasser beträgt beispielsweise:

Мr(Н 2 О) = 2Аr (Н) + Аr (O) = 2∙1 + 16 = 18 amu.

Die Molmasse von Wasser hat den gleichen Wert, wird jedoch in g/mol ausgedrückt:

M (H 2 O) = 18 g/mol.

Somit hat ein Mol Wasser, das 6,02 · 10 23 Wassermoleküle (jeweils 2 · 6,02 · 10 23 Wasserstoffatome und 6,02 · 10 23 Sauerstoffatome) enthält, eine Masse von 18 Gramm. Wasser mit einer Stoffmenge von 1 Mol enthält 2 Mol Wasserstoffatome und ein Mol Sauerstoffatome.

1.3.4. Das Verhältnis zwischen der Masse eines Stoffes und seiner Menge

Wenn Sie die Masse eines Stoffes und seine chemische Formel und damit den Wert seiner Molmasse kennen, können Sie die Menge des Stoffes bestimmen und umgekehrt, wenn Sie die Menge des Stoffes kennen, können Sie seine Masse bestimmen. Für solche Berechnungen sollten Sie die Formeln verwenden:

wobei ν die Substanzmenge [mol] ist; M– Masse des Stoffes, [g] oder [kg]; M – Molmasse des Stoffes, [g/mol] oder [kg/kmol].

Um beispielsweise die Masse von Natriumsulfat (Na 2 SO 4) in einer Menge von 5 Mol zu ermitteln, finden wir:

1) der Wert der relativen Molekülmasse von Na 2 SO 4, der die Summe der gerundeten Werte der relativen Atommassen ist:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Аr(Na) + Аr(S) + 4Аr(O) = 142,

2) ein numerisch gleicher Wert der Molmasse des Stoffes:

M(Na 2 SO 4) = 142 g/mol,

3) und schließlich die Masse von 5 Mol Natriumsulfat:

m = ν M = 5 mol · 142 g/mol = 710 g.

Antwort: 710.

1.3.5. Die Beziehung zwischen dem Volumen eines Stoffes und seiner Menge

Unter normalen Bedingungen (n.s.), d.h. unter Druck R , gleich 101325 Pa (760 mm Hg), und Temperatur T, gleich 273,15 K (0 С), ein Mol verschiedener Gase und Dämpfe nimmt das gleiche Volumen ein 22,4 l.

Das Volumen, das 1 Mol Gas oder Dampf in Bodennähe einnimmt, nennt man MolvolumenGas und hat die Dimension Liter pro Mol.

V mol = 22,4 l/mol.

Kenntnis der Menge an gasförmiger Substanz (ν ) Und Molvolumenwert (V mol) Sie können sein Volumen (V) unter normalen Bedingungen berechnen:

V = ν V mol,

wobei ν die Stoffmenge [mol] ist; V – Volumen der gasförmigen Substanz [l]; V mol = 22,4 l/mol.

Und umgekehrt, wenn man die Lautstärke kennt ( V) eines gasförmigen Stoffes unter Normalbedingungen kann dessen Menge (ν) berechnet werden :

Sie kann sowohl in dimensionslosen Einheiten (Brüche, Prozentsätze) als auch in dimensionalen Größen (Massenanteile, Molarität, Titer, Molenbrüche) ausgedrückt werden.

Konzentration- Dies ist die quantitative Zusammensetzung des gelösten Stoffes (in spezifischen Einheiten) pro Volumen- oder Masseneinheit. Beschriften Sie den gelösten Stoff - X und das Lösungsmittel - S. Am häufigsten verwende ich das Konzept der Molarität (molare Konzentration) und des Stoffmengenanteils.

1. (oder prozentuale Konzentration eines Stoffes) ist das Verhältnis der Masse des gelösten Stoffes M zur Gesamtmasse der Lösung. Für eine binäre Lösung bestehend aus einem gelösten Stoff und einem Lösungsmittel:

ω - Massenanteil der gelösten Substanz;

m in-va- Masse der gelösten Substanz;

MLösung- Masse an Lösungsmittel.

Der Massenanteil wird in Bruchteilen einer Einheit oder als Prozentsatz ausgedrückt.

2. Molare Konzentration oder Molarität ist die Anzahl der Mol gelöster Substanz in einem Liter Lösung V:

C- molare Konzentration des gelösten Stoffes, mol/l (die Bezeichnung ist auch möglich M, Zum Beispiel, 0,2 MHCl);

V- Lösungsvolumen, l.

Die Lösung heißt Backenzahn oder unimolar, wenn 1 Mol Substanz in 1 Liter Lösung gelöst wird, dezimolar- 0,1 Mol der Substanz gelöst sind, Centimolar- 0,01 Mol der Substanz gelöst sind, millimolar- 0,001 Mol der Substanz werden gelöst.

3. Molale Konzentration(Molalität) der Lösung C(x) zeigt die Anzahl der Mol an N gelöster Stoff in 1 kg Lösungsmittel M:

C(x)- Molalität, mol/kg;

N- Menge der gelösten Substanz, Mol;

Mr-la- Lösungsmittelmasse, kg.

4. - Stoffgehalt in Gramm in 1 ml Lösung:

T- Titer der gelösten Substanz, g/ml;

m in-va- Masse der gelösten Substanz, g;

V-Lösung- Lösungsvolumen, ml.

5. - dimensionslose Menge gleich dem Verhältnis der Menge des gelösten Stoffes N zur Gesamtmenge der gelösten Stoffe:

N- Molenbruch der gelösten Substanz;

N- Menge der gelösten Substanz, Mol;

n r-la- Menge an Lösungsmittelsubstanz, Mol.

Die Summe der Stoffmengenanteile muss gleich 1 sein:

N(X) + N(S) = 1.

Wo N(X) X;

N(S) - Molenbruch des gelösten Stoffes S.

Manchmal ist es beim Lösen von Problemen notwendig, von einer Ausdruckseinheit zur anderen zu wechseln:

ω(X) - Massenanteil der gelösten Substanz, in %;

M(X)- Molmasse des gelösten Stoffes;

ρ = M/(1000 V) ist die Dichte der Lösung.6. - die Anzahl der Grammäquivalente einer bestimmten Substanz in einem Liter Lösung.

Grammäquivalent der Substanz- die Grammzahl einer Substanz, numerisch gleich ihrem Äquivalent.

Äquivalent ist eine konventionelle Einheit, die einem Wasserstoffion bei Säure-Base-Reaktionen oder einem Elektron bei Redoxreaktionen entspricht.

Um die Konzentration solcher Lösungen anzugeben, werden Abkürzungen verwendet N oder N. Beispielsweise wird eine Lösung mit 0,1 mol-Äq/l als dezinormal bezeichnet und geschrieben als 0,1 n.

C N- normale Konzentration, Moläquivalent/l;

z- Äquivalenznummer;

V-Lösung- Lösungsvolumen, l.

Löslichkeit Stoff S – die maximale Masse eines Stoffes, die sich in 100 g Lösungsmittel lösen kann:

Löslichkeitskoeffizient- das Verhältnis der Masse eines Stoffes, der bei einer bestimmten Temperatur eine gesättigte Lösung bildet, zur Masse des Lösungsmittels: