Metode za izražanje koncentracije raztopin. Koncentracija raztopin. Metode za izražanje koncentracije raztopin Razmerje med maso snovi in ​​njeno količino

Molarne in molalne koncentracije so kljub podobnim imenom različne vrednosti. Njihova glavna razlika je v tem, da pri določanju molalne koncentracije izračun ne poteka na prostornini raztopine, kot pri odkrivanju molarnosti, temveč na masi topila.

Splošne informacije o raztopinah in topnosti

Imenuje se homogen sistem, ki vključuje več komponent, ki so med seboj neodvisne. Eno od njih velja za topilo, ostalo pa so v njem raztopljene snovi. Topilo je snov, ki ima največ raztopine.

Topnost - sposobnost snovi, da z drugimi snovmi tvori homogene sisteme - raztopine, v katerih je v obliki posameznih atomov, ionov, molekul ali delcev. Koncentracija je merilo topnosti.

Zato je topnost sposobnost snovi, da se enakomerno porazdelijo v obliki osnovnih delcev po prostornini topila.

Resnične rešitve so razvrščene na naslednji način:

  • po vrsti topila - nevodni in vodni;
  • po vrsti topljenca - raztopine plinov, kislin, alkalij, soli itd.;
  • o interakciji z električnim tokom - elektroliti (snovi, ki imajo električno prevodnost) in neelektroliti (snovi, ki niso sposobne električne prevodnosti);
  • po koncentraciji - razredčeno in koncentrirano.

koncentracija in načine izražanja

Koncentracija je vsebnost (masa) snovi, raztopljene v določeni količini (masi ali prostornini) topila ali v določenem volumnu celotne raztopine. Je naslednjih vrst:

1. Odstotna koncentracija (izražena v %) - pove, koliko gramov topljenca vsebuje 100 gramov raztopine.

2. Molska koncentracija je število gram molov na 1 liter raztopine. Prikazuje, koliko gramskih molekul vsebuje 1 liter raztopine snovi.

3. Normalna koncentracija je število gramskih ekvivalentov na 1 liter raztopine. Prikazuje, koliko gramskih ekvivalentov topljenca vsebuje 1 liter raztopine.

4. Molska koncentracija kaže, koliko topljenca v molih pade na 1 kilogram topila.

5. Titer določa vsebnost (v gramih) snovi, ki je raztopljena v 1 mililitru raztopine.

Molarne in molalne koncentracije se med seboj razlikujejo. Upoštevajte njihove individualne značilnosti.

Molarna koncentracija

Formula za določitev:

Cv=(v/V), kjer je

V je skupna prostornina raztopine, liter ali m 3.

Na primer, vnos "0,1 M raztopina H 2 SO 4" pomeni, da je v 1 litru takšne raztopine 0,1 mol (9,8 grama) žveplove kisline.

Molarna koncentracija

Vedno je treba upoštevati, da imajo molske in molske koncentracije popolnoma različne pomene.

Kaj je molalna formula za njeno opredelitev je naslednja:

Cm=(v/m), kjer je

v je količina raztopljene snovi, mol;

m je masa topila, kg.

Na primer, zapis 0,2 M raztopine NaOH pomeni, da je v 1 kilogramu vode raztopljeno 0,2 mol NaOH (v tem primeru gre za topilo).

Za izračune so potrebne dodatne formule

Za izračun molalne koncentracije bo morda potrebnih veliko podpornih informacij. Spodaj so predstavljene formule, ki so lahko uporabne za reševanje osnovnih problemov.

Pod količino snovi ν razumemo določeno število atomov, elektronov, molekul, ionov ali drugih delcev.

v=m/M=N/N A =V/V m , kjer je:

  • m je masa spojine, g ali kg;
  • M - molska masa, g (ali kg) / mol;
  • N je število strukturnih enot;
  • N A je število strukturnih enot v 1 molu snovi, Avogadrova konstanta: 6,02. 10 23 mol - 1;
  • V je skupna prostornina, l ali m 3;
  • V m - molska prostornina, l / mol ali m 3 / mol.

Slednji se izračuna po formuli:

V m =RT/P, kjer je

  • R - konstanta, 8,314 J / (mol. K);
  • T - temperatura plina, K;
  • P - tlak plina, Pa.

Primeri nalog za molarnost in molalnost. Naloga #1

Določite molsko koncentracijo kalijevega hidroksida v 500 ml raztopine. Masa KOH v raztopini je 20 gramov.

Opredelitev

Molska masa kalijevega hidroksida je:

M KOH \u003d 39 + 16 + 1 \u003d 56 g / mol.

Izračunamo, koliko je v raztopini:

ν(KOH) \u003d m / M \u003d 20/56 \u003d 0,36 mol.

Upoštevamo, da mora biti prostornina raztopine izražena v litrih:

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

Določite molsko koncentracijo kalijevega hidroksida:

Cv (KOH) \u003d v (KOH) / V (KOH) \u003d 0,36 / 0,5 \u003d 0,72 mol / liter.

Naloga št. 2

Koliko žveplovega oksida (IV) pri normalnih pogojih (tj. Ko je P = 101325 Pa in T = 273 K) je treba vzeti, da pripravimo raztopino žveplove kisline s koncentracijo 2,5 mol / liter s prostornino 5 litrov?

Opredelitev

Ugotovite, koliko je v raztopini:

ν (H 2 SO 3) \u003d Cv (H 2 SO 3) ∙ V (raztopina) \u003d 2,5 ∙ 5 \u003d 12,5 mol.

Enačba za proizvodnjo žveplove kisline je naslednja:

SO 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 3

Glede na to:

ν(SO 2) \u003d ν(H 2 SO 3);

ν(SO 2) \u003d 12,5 mol.

Ob upoštevanju, da ima pri normalnih pogojih 1 mol plina prostornino 22,4 litra, izračunamo prostornino žveplovega oksida:

V (SO 2) \u003d ν (SO 2) ∙ 22,4 \u003d 12,5 ∙ 22,4 \u003d 280 litrov.

Naloga #3

Določite molsko koncentracijo NaOH v raztopini, ko je enaka 25,5 %, gostota pa 1,25 g/ml.

Opredelitev

Za vzorec vzamemo raztopino s prostornino 1 liter in določimo njeno maso:

m (raztopina) = V (raztopina) ∙ p (raztopina) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 gramov.

Izračunamo, koliko alkalij je v vzorcu po masi:

m (NaOH) \u003d (w ∙ m (raztopina)) / 100% \u003d (25,5 ∙ 1250) / 100 \u003d 319 gramov.

Natrijev hidroksid je enak:

Izračunamo, koliko je v vzorcu:

v(NaOH) \u003d m / M \u003d 319/40 \u003d 8 mol.

Določite molsko koncentracijo alkalije:

Cv (NaOH) \u003d v / V \u003d 8/1 \u003d 8 mol / liter.

Naloga št. 4

V vodi (100 gramov) smo raztopili 10 gramov NaCl soli. Nastavite koncentracijo raztopine (mol).

Opredelitev

Molska masa NaCl je:

M NaCl \u003d 23 + 35 \u003d 58 g / mol.

Količina NaCl v raztopini:

ν(NaCl) \u003d m / M \u003d 10/58 \u003d 0,17 mol.

V tem primeru je topilo voda:

100 gramov vode \u003d 100/1000 \u003d 0,1 kg H 2 O v tej raztopini.

Molska koncentracija raztopine bo enaka:

Cm (NaCl) \u003d v (NaCl) / m (voda) \u003d 0,17 / 0,1 \u003d 1,7 mol / kg.

Naloga št. 5

Določite molsko koncentracijo 15 % raztopine alkalije NaOH.

Opredelitev

15-odstotna raztopina alkalije pomeni, da vsakih 100 gramov raztopine vsebuje 15 gramov NaOH in 85 gramov vode. Ali da je v vsakih 100 kilogramih raztopine 15 kilogramov NaOH in 85 kilogramov vode. Za pripravo je potrebno raztopiti 15 gramov (kilogramov) alkalije v 85 gramih (kilogramih) H 2 O.

Molska masa natrijevega hidroksida je:

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

Sedaj najdemo količino natrijevega hidroksida v raztopini:

ν=m/M=15/40=0,375 mol.

Masa topila (vode) v kilogramih:

85 gramov H 2 O \u003d 85/1000 \u003d 0,085 kg H 2 O v tej raztopini.

Po tem se določi molska koncentracija:

Cm=(ν/m)=0,375/0,085=4,41 mol/kg.

V skladu s temi tipičnimi nalogami je mogoče rešiti večino drugih za določitev molalnosti in molarnosti.

Pretvornik dolžine in razdalje Pretvornik mase Pretvornik prostornine za živila v razsutem stanju in živilske izdelke Pretvornik površine Pretvornik prostornine in enot za recepte za kuhanje Pretvornik temperature Pretvornik tlaka, napetosti, Youngovega modula Pretvornik energije in dela Pretvornik moči Pretvornik sile Pretvornik časa Pretvornik linearne hitrosti Pretvornik ravnega kota Pretvornik toplotne učinkovitosti in porabe goriva Pretvornik številk Pretvornik za količine Merske enote Informacije Menjalni tečaji Velikosti ženskih oblačil in čevljev Velikosti moških oblačil in obutve Pretvornik kotne hitrosti in rotacijske frekvence Pretvornik pospeška Pretvornik kotnega pospeška Pretvornik gostote Pretvornik specifične prostornine Pretvornik vztrajnostnega momenta Pretvornik momenta sile Pretvornik navora Specifična kalorična vrednost (po masi) Pretvornik energije Den in specifična kalorična vrednost (po prostornini) Pretvornik temperaturne razlike Pretvornik koeficienta toplotnega raztezanja Pretvornik toplotnega upora Pretvornik toplotne prevodnosti Pretvornik specifične toplote Pretvornik izpostavljenosti energiji in toplotnega sevanja Pretvornik moči Pretvornik gostote toplotnega toka Pretvornik koeficienta toplotnega prehoda Pretvornik prostorninskega pretoka Pretvornik masnega pretoka Molarni pretok Converter pretvornik Masni tok Pretvornik gostote Molarna koncentracija Pretvornik Masne koncentracije v raztopini Pretvornik dinamične (absolutne) viskoznosti Pretvornik kinematične viskoznosti Pretvornik površinske napetosti Pretvornik površinske napetosti Pretvornik paroprepustnosti Pretvornik gostote toka vodne pare Pretvornik ravni zvoka Pretvornik Občutljivost mikrofona Pretvornik ravni zvočnega tlaka (SPL) Pretvornik ravni zvočnega tlaka ter z izbirnim referenčnim tlakom Pretvornik svetlosti Pretvornik osvetlitve Pretvornik računalniške grafike Pretvornik ločljivosti Frekvence in valovne dolžine Dioptrijska moč in goriščna razdalja Dioptrijska moč in povečava leče (×) Pretvornik električnega naboja Pretvornik linearne gostote naboja Pretvornik gostote površinskega naboja Pretvornik gostote volumskega naboja Električni pretvornik Pretvornik linearne gostote toka Den površinskega toka Sity Converter Pretvornik električne poljske jakosti Pretvornik elektrostatičnega potenciala in napetosti Pretvornik električnega upora Pretvornik električne upornosti Pretvornik električne prevodnosti Pretvornik električne prevodnosti Pretvornik kapacitivnosti Induktivnost Pretvornik US Wire Gauge Converter enote Pretvornik magnetomotorne sile Pretvornik magnetne poljske jakosti Pretvornik magnetnega pretoka Pretvornik magnetne indukcije Sevanje. Pretvornik hitrosti absorbirane doze ionizirajočega sevanja v radioaktivnost. Sevanje pretvornika radioaktivnega razpada. Pretvornik doze izpostavljenosti sevanju. Absorbirana doza Pretvornik decimalne predpone Pretvornik podatkov Pretvornik tipografskih in slikovnih enot Pretvornik enot Prostornina lesa Pretvornik enot Izračun molske mase Periodični sistem kemičnih elementov D. I. Mendelejeva

1 milimol na liter [mmol/L] = 0,001 mol na liter [mol/L]

Začetna vrednost

Pretvorjena vrednost

molov na meter³ molov na liter molov na centimeter³ molov na milimeter decimeter molski milimolar mikromolar nanomolar pikomolar femtomolar atmolar zeptomolar joktomolar

Več o molski koncentraciji

Splošne informacije

Koncentracijo raztopine je mogoče izmeriti na več načinov, kot je razmerje med maso topljenca in celotno prostornino raztopine. V tem članku si bomo ogledali molska koncentracija, ki se meri kot razmerje med količino snovi v molih in celotno prostornino raztopine. V našem primeru je snov topna snov in merimo prostornino za celotno raztopino, tudi če so v njej raztopljene druge snovi. Količina snovi je število elementarnih sestavin, kot so atomi ali molekule snovi. Ker že majhna količina snovi običajno vsebuje veliko število elementarnih sestavin, se za merjenje količine snovi uporabljajo posebne enote mol. ena Krt je enako številu atomov v 12 g ogljika-12, to je približno 6 × 10²³ atomov.

Molje je priročno uporabiti, če delamo s tako majhno količino snovi, da jo lahko enostavno izmerimo z domačimi ali industrijskimi napravami. V nasprotnem primeru bi morali delati z zelo velikimi številkami, kar je neprijetno, ali z zelo majhnimi utežmi ali prostorninami, ki jih je težko najti brez specializirane laboratorijske opreme. Pri delu z moli se najpogosteje uporabljajo atomi, čeprav se lahko uporabljajo tudi drugi delci, kot so molekule ali elektroni. Ne smemo pozabiti, da je treba to navesti, če niso uporabljeni atomi. Včasih se imenuje tudi molska koncentracija molarnost.

Molarnosti ne smemo zamenjevati z molalnost. Za razliko od molarnosti je molalnost razmerje med količino topljenca in maso topila in ne z maso celotne raztopine. Kadar je topilo voda in je količina topljenca majhna v primerjavi s količino vode, sta si molarnost in molalnost podobna, sicer pa sta običajno različni.

Dejavniki, ki vplivajo na molsko koncentracijo

Molarna koncentracija je odvisna od temperature, čeprav je ta odvisnost pri nekaterih močnejša in pri drugih šibkejša, odvisno od tega, katere snovi so v njih raztopljene. Nekatera topila se z naraščajočo temperaturo razširijo. V tem primeru, če se snovi, raztopljene v teh topilih, ne razširijo s topilom, se molska koncentracija celotne raztopine zmanjša. Po drugi strani pa v nekaterih primerih z naraščajočo temperaturo topilo izhlapi in količina topljenca se ne spremeni - v tem primeru se bo koncentracija raztopine povečala. Včasih se zgodi nasprotno. Včasih sprememba temperature vpliva na raztapljanje topljenca. Na primer, nekaj ali vsa topljena snov se preneha raztapljati in koncentracija raztopine se zmanjša.

Enote

Molarna koncentracija se meri v molih na prostorninsko enoto, kot so moli na liter ali moli na kubični meter. Mol na kubični meter je enota SI. Molarnost je mogoče izmeriti tudi z drugimi enotami prostornine.

Kako najti molsko koncentracijo

Da bi našli molsko koncentracijo, morate poznati količino in prostornino snovi. Količino snovi je mogoče izračunati z uporabo kemijske formule te snovi in ​​informacije o skupni masi te snovi v raztopini. To pomeni, da ugotovimo količino raztopine v molih, iz periodnega sistema ugotovimo atomsko maso vsakega atoma v raztopini, nato pa skupno maso snovi delimo s skupno atomsko maso atomov v molekuli. Pred seštevanjem atomske mase se prepričajte, da maso vsakega atoma pomnožimo s številom atomov v molekuli, ki jo obravnavamo.

Izračune lahko izvedete tudi v obratnem vrstnem redu. Če sta znani molska koncentracija raztopine in formula topljenca, lahko ugotovite količino topila v raztopini v molih in gramih.

Primeri

Poiščite molarnost raztopine 20 litrov vode in 3 žlic sode. V eni žlici - približno 17 gramov, v treh pa 51 gramov. Soda bikarbona je natrijev bikarbonat, katerega formula je NaHCO₃. V tem primeru bomo za izračun molarnosti uporabili atome, tako da bomo našli atomske mase sestavin natrija (Na), vodika (H), ogljika (C) in kisika (O).

Na: 22.989769
H: 1,00794
C: 12,0107
O: 15,9994

Ker je kisik v formuli O₃, je treba atomsko maso kisika pomnožiti s 3. Dobimo 47,9982. Zdaj seštejte mase vseh atomov in dobite 84,006609. Atomska masa je v periodnem sistemu navedena v atomskih masnih enotah ali a. e. m. V teh enotah so tudi naši izračuni. Ena a. e.m. je enaka masi enega mola snovi v gramih. To pomeni, da je v našem primeru masa enega mola NaHCO₃ 84,006609 gramov. V naši nalogi - 51 gramov sode. Molsko maso najdemo tako, da 51 gramov delimo z maso enega mola, torej s 84 grami, in dobimo 0,6 mola.

Izkazalo se je, da je naša raztopina 0,6 mola sode, raztopljene v 20 litrih vode. To količino sode delimo s skupno prostornino raztopine, to je 0,6 mol / 20 l \u003d 0,03 mol / l. Ker je bila v raztopini uporabljena velika količina topila in majhna količina topljenca, je njena koncentracija nizka.

Poglejmo še en primer. Poiščite molsko koncentracijo ene kocke sladkorja v skodelici čaja. Namizni sladkor je sestavljen iz saharoze. Najprej poiščimo težo enega mola saharoze, katere formula je C₁₂H₂₂O₁₁. S pomočjo periodnega sistema poiščemo atomske mase in določimo maso enega mola saharoze: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 gramov. V eni kocki sladkorja so 4 grami sladkorja, kar nam da 4/342 = 0,01 mola. V eni skodelici je približno 237 mililitrov čaja, tako da je koncentracija sladkorja v eni skodelici čaja 0,01 mola / 237 mililitrov × 1000 (za pretvorbo mililitrov v litre) = 0,049 mola na liter.

Aplikacija

Molarna koncentracija se pogosto uporablja v izračunih, povezanih s kemijskimi reakcijami. Veja kemije, ki izračunava razmerja med snovmi v kemijskih reakcijah in pogosto dela z moli, se imenuje stehiometrija. Molarno koncentracijo lahko najdete iz kemijske formule končnega produkta, ki nato postane topna snov, kot v primeru raztopine sode, lahko pa to snov najprej najdete tudi iz formul kemijske reakcije, med katero nastane. Če želite to narediti, morate poznati formule snovi, ki sodelujejo v tej kemični reakciji. Ko rešimo enačbo kemijske reakcije, ugotovimo formulo molekule topljenca, nato pa z uporabo periodnega sistema najdemo maso molekule in molsko koncentracijo, kot v zgornjih primerih. Seveda je mogoče izvesti izračune v obratnem vrstnem redu z uporabo informacije o molski koncentraciji snovi.

Poglejmo preprost primer. Tokrat zmešamo sodo bikarbono s kisom, da vidimo zanimivo kemično reakcijo. Tako kis kot sodo bikarbono je enostavno najti – verjetno ju imate v kuhinji. Kot je navedeno zgoraj, je formula za sodo bikarbono NaHCO₃. Kis ni čista snov, ampak 5% raztopina ocetne kisline v vodi. Formula za ocetno kislino je CH₃COOH. Koncentracija ocetne kisline v kisu je lahko več ali manj kot 5%, odvisno od proizvajalca in države, v kateri je izdelan, saj se koncentracija kisa razlikuje od države do države. V tem poskusu vam ni treba skrbeti za kemične reakcije vode z drugimi snovmi, saj voda ne reagira s sodo. Ko kasneje izračunamo koncentracijo raztopine, nas zanima le prostornina vode.

Najprej rešimo enačbo za kemijsko reakcijo med sodo in ocetno kislino:

NaHCO₃ + CH3COOH → NaC₂H3O₂ + H₂CO3

Produkt reakcije je H₂CO3, snov, ki zaradi nizke stabilnosti ponovno vstopi v kemično reakcijo.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

Kot rezultat reakcije dobimo vodo (H₂O), ogljikov dioksid (CO₂) in natrijev acetat (NaC₂H3O₂). Nastali natrijev acetat zmešamo z vodo in poiščemo molsko koncentracijo te raztopine, tako kot smo prej ugotovili koncentracijo sladkorja v čaju in koncentracijo sode v vodi. Pri izračunu prostornine vode je treba upoštevati vodo, v kateri je ocetna kislina raztopljena. Natrijev acetat je zanimiva snov. Uporablja se v kemičnih grelnih blazinah, kot so grelci za roke.

Z uporabo stehiometrije za izračun količine snovi, ki vstopijo v kemijsko reakcijo, ali reakcijskih produktov, za katere bomo kasneje ugotovili molsko koncentracijo, je treba upoštevati, da lahko le omejena količina snovi reagira z drugimi snovmi. To vpliva tudi na količino končnega izdelka. Če je molska koncentracija znana, potem je, nasprotno, mogoče določiti količino izhodnih produktov z metodo obratnega izračuna. Ta metoda se pogosto uporablja v praksi, pri izračunih, povezanih s kemijskimi reakcijami.

Pri uporabi receptov, bodisi pri kuhanju, izdelavi zdravil ali ustvarjanju idealnega okolja za akvarijske ribe, je treba poznati koncentracijo. V vsakdanjem življenju je najpogosteje primerna uporaba gramov, v farmaciji in kemiji pa se pogosteje uporablja molska koncentracija.

V farmaciji

Pri ustvarjanju zdravil je molska koncentracija zelo pomembna, saj določa, kako zdravilo vpliva na telo. Če je koncentracija previsoka, so lahko zdravila celo usodna. Po drugi strani pa, če je koncentracija prenizka, je zdravilo neučinkovito. Poleg tega je koncentracija pomembna pri izmenjavi tekočin preko celičnih membran v telesu. Pri določanju koncentracije tekočine, ki mora bodisi preiti skozi membrane bodisi, nasprotno, ne, se uporablja molska koncentracija ali pa se uporablja za iskanje osmotska koncentracija. Osmotska koncentracija se uporablja pogosteje kot molska koncentracija. Če je koncentracija snovi, kot je zdravilo, višja na eni strani membrane kot na drugi strani membrane, na primer znotraj očesa, se bo bolj koncentrirana raztopina premaknila čez membrano tja, kjer je koncentracija nižja. Ta pretok raztopine skozi membrano je pogosto problematičen. Na primer, če se tekočina premakne v notranjost celice, na primer v krvno celico, potem je možno, da se zaradi tega prelivanja tekočine membrana poškoduje in poči. Problematično je tudi uhajanje tekočine iz celice, saj to moti delovanje celice. Zaželeno je preprečiti kakršen koli pretok tekočine skozi membrano iz celice ali v celico, ki ga povzroči zdravilo, in da bi to dosegli, naj bo koncentracija zdravila podobna koncentraciji tekočine v telesu, kot je kri.

Omeniti velja, da sta v nekaterih primerih molarna in osmotska koncentracija enaki, vendar to ni vedno tako. Odvisno je od tega, ali je snov, raztopljena v vodi, pri tem razpadla na ione elektrolitska disociacija. Izračun osmotske koncentracije upošteva delce na splošno, medtem ko izračun molarne koncentracije upošteva le določene delce, kot so molekule. Torej, če na primer delamo z molekulami, vendar je snov razpadla na ione, potem bo molekul manjše od skupnega števila delcev (vključno z molekulami in ioni), zato bo molska koncentracija nižja od osmotske. Za pretvorbo molske koncentracije v osmotsko koncentracijo morate poznati fizikalne lastnosti raztopine.

Pri izdelavi zdravil farmacevti upoštevajo tudi toničnost rešitev. Toničnost je lastnost raztopine, ki je odvisna od koncentracije. Za razliko od osmotske koncentracije je toničnost koncentracija snovi, ki jih membrana ne prepušča. Proces osmoze povzroči, da se raztopine z višjo koncentracijo premaknejo v raztopine z nižjo koncentracijo, če pa membrana prepreči to gibanje, tako da ne dovoli, da bi raztopina prešla skozi, potem pride do pritiska na membrano. Takšen pritisk je običajno problematičen. Če naj bi zdravilo vstopilo v kri ali drugo telesno tekočino, mora biti toničnost zdravila uravnotežena s toničnostjo telesne tekočine, da se prepreči osmotski pritisk na membrane v telesu.

Za uravnoteženje toničnosti se zdravila pogosto raztopijo v izotonična raztopina. Izotonična raztopina je raztopina kuhinjske soli (NaCL) v vodi v koncentraciji, ki uravnava toničnost tekočine v telesu in toničnost mešanice te raztopine in zdravila. Običajno je izotonična raztopina shranjena v sterilnih posodah in infundirana intravensko. Včasih se uporablja v čisti obliki, včasih pa kot mešanica z zdravili.

Vam je težko prevajati merske enote iz enega jezika v drugega? Kolegi so vam pripravljeni pomagati. Objavite vprašanje na TCTerms in v nekaj minutah boste prejeli odgovor.

Ena od osnovnih enot v mednarodnem sistemu enot (SI) je količinska enota snovi je mol.

Krtto je taka količina snovi, ki vsebuje toliko strukturnih enot dane snovi (molekul, atomov, ionov itd.), kolikor je ogljikovih atomov v 0,012 kg (12 g) izotopa ogljika 12 Z .

Glede na to, da je vrednost absolutne atomske mase za ogljik m(C) \u003d 1,99 10  26 kg, lahko izračunate število ogljikovih atomov n A vsebovan v 0,012 kg ogljika.

En mol katere koli snovi vsebuje enako število delcev te snovi (strukturnih enot). Število strukturnih enot, ki jih vsebuje snov s količino enega mola, je 6,02 10 23 in poklical Avogadrovo število (n A ).

Na primer, en mol bakra vsebuje 6,02 10 23 atomov bakra (Cu), en mol vodika (H 2) pa vsebuje 6,02 10 23 molekul vodika.

molska masa(M) je masa snovi, vzete v količini 1 mol.

Molsko maso označujemo s črko M in ima enoto [g/mol]. V fiziki se uporablja dimenzija [kg/kmol].

V splošnem primeru številčna vrednost molske mase snovi številčno sovpada z vrednostjo njene relativne molekulske (relativne atomske) mase.

Na primer, relativna molekulska masa vode je:

Mr (H 2 O) \u003d 2Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 ∙ 1 + 16 \u003d 18 a.m.u.

Molska masa vode ima enako vrednost, vendar je izražena v g/mol:

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

Tako ima mol vode, ki vsebuje 6,02 10 23 molekul vode (oziroma 2 6,02 10 23 atomov vodika in 6,02 10 23 atomov kisika), maso 18 gramov. 1 mol vode vsebuje 2 mola atomov vodika in 1 mol atomov kisika.

1.3.4. Razmerje med maso snovi in ​​njeno količino

Če poznamo maso snovi in ​​njeno kemijsko formulo ter s tem vrednost molske mase, lahko določimo količino snovi in, nasprotno, če poznamo količino snovi, lahko določimo njeno maso. Za takšne izračune uporabite formule:

kjer je ν količina snovi, [mol]; m je masa snovi, [g] ali [kg]; M je molska masa snovi, [g/mol] ali [kg/kmol].

Na primer, da bi našli maso natrijevega sulfata (Na 2 SO 4) v količini 5 mol, najdemo:

1) vrednost relativne molekulske mase Na 2 SO 4, ki je vsota zaokroženih vrednosti relativnih atomskih mas:

Mr (Na 2 SO 4) \u003d 2Ar (Na) + Ar (S) + 4Ar (O) \u003d 142,

2) vrednost molske mase snovi, ki ji je številčno enaka:

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

3) in končno maso 5 mol natrijevega sulfata:

m = ν M = 5 molov 142 g/mol = 710 g

Odgovor: 710.

1.3.5. Razmerje med prostornino snovi in ​​njeno količino

V normalnih pogojih (n.o.), tj. pri pritisku R , enako 101325 Pa (760 mm Hg), in temperaturo T, enaka 273,15 K (0 С), en mol različnih plinov in hlapov zavzema enako prostornino, enako 22,4 l.

Prostornina, ki jo zaseda 1 mol plina ali pare pri n.o., se imenuje molski volumenplin in ima dimenzijo liter na mol.

V mol \u003d 22,4 l / mol.

Poznavanje količine plinaste snovi (ν ) in molska prostorninska vrednost (V mol) lahko izračunate njegovo prostornino (V) pri normalnih pogojih:

V = ν V mol,

kjer je ν količina snovi [mol]; V prostornina plinaste snovi [l]; V mol \u003d 22,4 l / mol.

Nasprotno, poznavanje glasnosti ( V) plinaste snovi pri normalnih pogojih lahko izračunate njeno količino (ν) :

Lahko se izrazi tako v brezdimenzionalnih enotah (frakcije, odstotki) kot v dimenzijskih količinah (masni deleži, molarnost, titri, molske frakcije).

koncentracija je kvantitativna sestava topljenca (v specifičnih enotah) na prostorninsko ali masno enoto. Topljena snov je poimenovana X, in topilo - S. Najpogosteje uporabljam pojma molarnost (molarna koncentracija) in molski delež.

1. (ali odstotna koncentracija snovi) je razmerje med maso topljenca m na celotno maso raztopine. Za binarno raztopino, ki jo sestavljata topljenec in topilo:

ω - masni delež raztopljene snovi;

m in-va- masa raztopljene snovi;

mr-ra je masa topila.

Masni delež je izražen v delih enote ali v odstotkih.

2. Molarna koncentracija oz molarnost je število molov topljenca v enem litru raztopine V:

,

C- molska koncentracija raztopljene snovi, mol / l (možno je tudi določiti M, na primer 0,2 MHCl);

n

V- prostornina raztopine, l.

Rešitev se imenuje molar oz unimolarni, če 1 mol snovi raztopimo v 1 litru raztopine, decimolarno- 0,1 mol snovi se raztopi, centomolarni- 0,01 mol snovi se raztopi, milimolarno- 0,001 mol snovi se raztopi.

3. Molarna koncentracija(molnost) raztopine C(x) prikazuje število molov n topljenca v 1 kg topila m:

,

C(x) - molalnost, mol/kg;

n- količina raztopljene snovi, mol;

mr-la- masa topila, kg.

4. - vsebnost snovi v gramih v 1 ml raztopine:

,

T- titer raztopljene snovi, g/ml;

m in-va- masa raztopljene snovi, g;

V r-ra- prostornina raztopine, ml.

5. - brezdimenzijska količina, enaka razmerju količine topljenca n na skupno količino snovi v raztopini:

,

n- molski delež raztopljene snovi;

n- količina raztopljene snovi, mol;

n r-la- količina topila, mol.

Vsota molskih deležev mora biti enaka 1:

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

Kje n(X) X;

n(S) - molski delež topljenca S.

Včasih je pri reševanju problemov treba preiti iz ene izrazne enote v drugo:

ω(X) - masni delež raztopljene snovi, v %;

M(X) je molska masa topljenca;

ρ = m/(1000 V) je gostota raztopine.6. - število gramskih ekvivalentov določene snovi v enem litru raztopine.

Gramski ekvivalent snovi- število gramov snovi, številčno enako njenemu ekvivalentu.

Enakovredno- to je običajna enota, enaka enemu vodikovemu ionu v kislinsko-bazičnih reakcijah ali enemu elektronu v redoks reakcijah.

Za zapis koncentracije takih raztopin se uporabljajo okrajšave. n oz n. Na primer, raztopina, ki vsebuje 0,1 mol-eq / l, se imenuje decinormalna in je zapisana kot 0,1 n.

,

C N- normalna koncentracija, mol-eq/l;

z- ekvivalentno število;

V r-ra- prostornina raztopine, l.

Topnost snovi S - največja masa snovi, ki jo je mogoče raztopiti v 100 g topila:

Faktor topnosti- razmerje med maso snovi, ki pri določeni temperaturi tvori nasičeno raztopino, in maso topila:

Pretvornik dolžine in razdalje Pretvornik mase Pretvornik prostornine za živila v razsutem stanju in živilske izdelke Pretvornik površine Pretvornik prostornine in enot za recepte za kuhanje Pretvornik temperature Pretvornik tlaka, napetosti, Youngovega modula Pretvornik energije in dela Pretvornik moči Pretvornik sile Pretvornik časa Pretvornik linearne hitrosti Pretvornik ravnega kota Pretvornik toplotne učinkovitosti in porabe goriva Pretvornik številk Pretvornik za količine Merske enote Informacije Menjalni tečaji Velikosti ženskih oblačil in čevljev Velikosti moških oblačil in obutve Pretvornik kotne hitrosti in rotacijske frekvence Pretvornik pospeška Pretvornik kotnega pospeška Pretvornik gostote Pretvornik specifične prostornine Pretvornik vztrajnostnega momenta Pretvornik momenta sile Pretvornik navora Specifična kalorična vrednost (po masi) Pretvornik energije Den in specifična kalorična vrednost (po prostornini) Pretvornik temperaturne razlike Pretvornik koeficienta toplotnega raztezanja Pretvornik toplotnega upora Pretvornik toplotne prevodnosti Pretvornik specifične toplote Pretvornik izpostavljenosti energiji in toplotnega sevanja Pretvornik moči Pretvornik gostote toplotnega toka Pretvornik koeficienta toplotnega prehoda Pretvornik prostorninskega pretoka Pretvornik masnega pretoka Molarni pretok Converter pretvornik Masni tok Pretvornik gostote Molarna koncentracija Pretvornik Masne koncentracije v raztopini Pretvornik dinamične (absolutne) viskoznosti Pretvornik kinematične viskoznosti Pretvornik površinske napetosti Pretvornik površinske napetosti Pretvornik paroprepustnosti Pretvornik gostote toka vodne pare Pretvornik ravni zvoka Pretvornik Občutljivost mikrofona Pretvornik ravni zvočnega tlaka (SPL) Pretvornik ravni zvočnega tlaka ter z izbirnim referenčnim tlakom Pretvornik svetlosti Pretvornik osvetlitve Pretvornik računalniške grafike Pretvornik ločljivosti Frekvence in valovne dolžine Dioptrijska moč in goriščna razdalja Dioptrijska moč in povečava leče (×) Pretvornik električnega naboja Pretvornik linearne gostote naboja Pretvornik gostote površinskega naboja Pretvornik gostote volumskega naboja Električni pretvornik Pretvornik linearne gostote toka Den površinskega toka Sity Converter Pretvornik električne poljske jakosti Pretvornik elektrostatičnega potenciala in napetosti Pretvornik električnega upora Pretvornik električne upornosti Pretvornik električne prevodnosti Pretvornik električne prevodnosti Pretvornik kapacitivnosti Induktivnost Pretvornik US Wire Gauge Converter enote Pretvornik magnetomotorne sile Pretvornik magnetne poljske jakosti Pretvornik magnetnega pretoka Pretvornik magnetne indukcije Sevanje. Pretvornik hitrosti absorbirane doze ionizirajočega sevanja v radioaktivnost. Sevanje pretvornika radioaktivnega razpada. Pretvornik doze izpostavljenosti sevanju. Absorbirana doza Pretvornik decimalne predpone Pretvornik podatkov Pretvornik tipografskih in slikovnih enot Pretvornik enot Prostornina lesa Pretvornik enot Izračun molske mase Periodični sistem kemičnih elementov D. I. Mendelejeva

1 mol na liter [mol/l] = 1000 mol na meter³ [mol/m³]

Začetna vrednost

Pretvorjena vrednost

molov na meter³ molov na liter molov na centimeter³ molov na milimeter decimeter molski milimolar mikromolar nanomolar pikomolar femtomolar atmolar zeptomolar joktomolar

Več o molski koncentraciji

Splošne informacije

Koncentracijo raztopine je mogoče izmeriti na več načinov, kot je razmerje med maso topljenca in celotno prostornino raztopine. V tem članku si bomo ogledali molska koncentracija, ki se meri kot razmerje med količino snovi v molih in celotno prostornino raztopine. V našem primeru je snov topna snov in merimo prostornino za celotno raztopino, tudi če so v njej raztopljene druge snovi. Količina snovi je število elementarnih sestavin, kot so atomi ali molekule snovi. Ker že majhna količina snovi običajno vsebuje veliko število elementarnih sestavin, se za merjenje količine snovi uporabljajo posebne enote mol. ena Krt je enako številu atomov v 12 g ogljika-12, to je približno 6 × 10²³ atomov.

Molje je priročno uporabiti, če delamo s tako majhno količino snovi, da jo lahko enostavno izmerimo z domačimi ali industrijskimi napravami. V nasprotnem primeru bi morali delati z zelo velikimi številkami, kar je neprijetno, ali z zelo majhnimi utežmi ali prostorninami, ki jih je težko najti brez specializirane laboratorijske opreme. Pri delu z moli se najpogosteje uporabljajo atomi, čeprav se lahko uporabljajo tudi drugi delci, kot so molekule ali elektroni. Ne smemo pozabiti, da je treba to navesti, če niso uporabljeni atomi. Včasih se imenuje tudi molska koncentracija molarnost.

Molarnosti ne smemo zamenjevati z molalnost. Za razliko od molarnosti je molalnost razmerje med količino topljenca in maso topila in ne z maso celotne raztopine. Kadar je topilo voda in je količina topljenca majhna v primerjavi s količino vode, sta si molarnost in molalnost podobna, sicer pa sta običajno različni.

Dejavniki, ki vplivajo na molsko koncentracijo

Molarna koncentracija je odvisna od temperature, čeprav je ta odvisnost pri nekaterih močnejša in pri drugih šibkejša, odvisno od tega, katere snovi so v njih raztopljene. Nekatera topila se z naraščajočo temperaturo razširijo. V tem primeru, če se snovi, raztopljene v teh topilih, ne razširijo s topilom, se molska koncentracija celotne raztopine zmanjša. Po drugi strani pa v nekaterih primerih z naraščajočo temperaturo topilo izhlapi in količina topljenca se ne spremeni - v tem primeru se bo koncentracija raztopine povečala. Včasih se zgodi nasprotno. Včasih sprememba temperature vpliva na raztapljanje topljenca. Na primer, nekaj ali vsa topljena snov se preneha raztapljati in koncentracija raztopine se zmanjša.

Enote

Molarna koncentracija se meri v molih na prostorninsko enoto, kot so moli na liter ali moli na kubični meter. Mol na kubični meter je enota SI. Molarnost je mogoče izmeriti tudi z drugimi enotami prostornine.

Kako najti molsko koncentracijo

Da bi našli molsko koncentracijo, morate poznati količino in prostornino snovi. Količino snovi je mogoče izračunati z uporabo kemijske formule te snovi in ​​informacije o skupni masi te snovi v raztopini. To pomeni, da ugotovimo količino raztopine v molih, iz periodnega sistema ugotovimo atomsko maso vsakega atoma v raztopini, nato pa skupno maso snovi delimo s skupno atomsko maso atomov v molekuli. Pred seštevanjem atomske mase se prepričajte, da maso vsakega atoma pomnožimo s številom atomov v molekuli, ki jo obravnavamo.

Izračune lahko izvedete tudi v obratnem vrstnem redu. Če sta znani molska koncentracija raztopine in formula topljenca, lahko ugotovite količino topila v raztopini v molih in gramih.

Primeri

Poiščite molarnost raztopine 20 litrov vode in 3 žlic sode. V eni žlici - približno 17 gramov, v treh pa 51 gramov. Soda bikarbona je natrijev bikarbonat, katerega formula je NaHCO₃. V tem primeru bomo za izračun molarnosti uporabili atome, tako da bomo našli atomske mase sestavin natrija (Na), vodika (H), ogljika (C) in kisika (O).

Na: 22.989769
H: 1,00794
C: 12,0107
O: 15,9994

Ker je kisik v formuli O₃, je treba atomsko maso kisika pomnožiti s 3. Dobimo 47,9982. Zdaj seštejte mase vseh atomov in dobite 84,006609. Atomska masa je v periodnem sistemu navedena v atomskih masnih enotah ali a. e. m. V teh enotah so tudi naši izračuni. Ena a. e.m. je enaka masi enega mola snovi v gramih. To pomeni, da je v našem primeru masa enega mola NaHCO₃ 84,006609 gramov. V naši nalogi - 51 gramov sode. Molsko maso najdemo tako, da 51 gramov delimo z maso enega mola, torej s 84 grami, in dobimo 0,6 mola.

Izkazalo se je, da je naša raztopina 0,6 mola sode, raztopljene v 20 litrih vode. To količino sode delimo s skupno prostornino raztopine, to je 0,6 mol / 20 l \u003d 0,03 mol / l. Ker je bila v raztopini uporabljena velika količina topila in majhna količina topljenca, je njena koncentracija nizka.

Poglejmo še en primer. Poiščite molsko koncentracijo ene kocke sladkorja v skodelici čaja. Namizni sladkor je sestavljen iz saharoze. Najprej poiščimo težo enega mola saharoze, katere formula je C₁₂H₂₂O₁₁. S pomočjo periodnega sistema poiščemo atomske mase in določimo maso enega mola saharoze: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 gramov. V eni kocki sladkorja so 4 grami sladkorja, kar nam da 4/342 = 0,01 mola. V eni skodelici je približno 237 mililitrov čaja, tako da je koncentracija sladkorja v eni skodelici čaja 0,01 mola / 237 mililitrov × 1000 (za pretvorbo mililitrov v litre) = 0,049 mola na liter.

Aplikacija

Molarna koncentracija se pogosto uporablja v izračunih, povezanih s kemijskimi reakcijami. Veja kemije, ki izračunava razmerja med snovmi v kemijskih reakcijah in pogosto dela z moli, se imenuje stehiometrija. Molarno koncentracijo lahko najdete iz kemijske formule končnega produkta, ki nato postane topna snov, kot v primeru raztopine sode, lahko pa to snov najprej najdete tudi iz formul kemijske reakcije, med katero nastane. Če želite to narediti, morate poznati formule snovi, ki sodelujejo v tej kemični reakciji. Ko rešimo enačbo kemijske reakcije, ugotovimo formulo molekule topljenca, nato pa z uporabo periodnega sistema najdemo maso molekule in molsko koncentracijo, kot v zgornjih primerih. Seveda je mogoče izvesti izračune v obratnem vrstnem redu z uporabo informacije o molski koncentraciji snovi.

Poglejmo preprost primer. Tokrat zmešamo sodo bikarbono s kisom, da vidimo zanimivo kemično reakcijo. Tako kis kot sodo bikarbono je enostavno najti – verjetno ju imate v kuhinji. Kot je navedeno zgoraj, je formula za sodo bikarbono NaHCO₃. Kis ni čista snov, ampak 5% raztopina ocetne kisline v vodi. Formula za ocetno kislino je CH₃COOH. Koncentracija ocetne kisline v kisu je lahko več ali manj kot 5%, odvisno od proizvajalca in države, v kateri je izdelan, saj se koncentracija kisa razlikuje od države do države. V tem poskusu vam ni treba skrbeti za kemične reakcije vode z drugimi snovmi, saj voda ne reagira s sodo. Ko kasneje izračunamo koncentracijo raztopine, nas zanima le prostornina vode.

Najprej rešimo enačbo za kemijsko reakcijo med sodo in ocetno kislino:

NaHCO₃ + CH3COOH → NaC₂H3O₂ + H₂CO3

Produkt reakcije je H₂CO3, snov, ki zaradi nizke stabilnosti ponovno vstopi v kemično reakcijo.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

Kot rezultat reakcije dobimo vodo (H₂O), ogljikov dioksid (CO₂) in natrijev acetat (NaC₂H3O₂). Nastali natrijev acetat zmešamo z vodo in poiščemo molsko koncentracijo te raztopine, tako kot smo prej ugotovili koncentracijo sladkorja v čaju in koncentracijo sode v vodi. Pri izračunu prostornine vode je treba upoštevati vodo, v kateri je ocetna kislina raztopljena. Natrijev acetat je zanimiva snov. Uporablja se v kemičnih grelnih blazinah, kot so grelci za roke.

Z uporabo stehiometrije za izračun količine snovi, ki vstopijo v kemijsko reakcijo, ali reakcijskih produktov, za katere bomo kasneje ugotovili molsko koncentracijo, je treba upoštevati, da lahko le omejena količina snovi reagira z drugimi snovmi. To vpliva tudi na količino končnega izdelka. Če je molska koncentracija znana, potem je, nasprotno, mogoče določiti količino izhodnih produktov z metodo obratnega izračuna. Ta metoda se pogosto uporablja v praksi, pri izračunih, povezanih s kemijskimi reakcijami.

Pri uporabi receptov, bodisi pri kuhanju, izdelavi zdravil ali ustvarjanju idealnega okolja za akvarijske ribe, je treba poznati koncentracijo. V vsakdanjem življenju je najpogosteje primerna uporaba gramov, v farmaciji in kemiji pa se pogosteje uporablja molska koncentracija.

V farmaciji

Pri ustvarjanju zdravil je molska koncentracija zelo pomembna, saj določa, kako zdravilo vpliva na telo. Če je koncentracija previsoka, so lahko zdravila celo usodna. Po drugi strani pa, če je koncentracija prenizka, je zdravilo neučinkovito. Poleg tega je koncentracija pomembna pri izmenjavi tekočin preko celičnih membran v telesu. Pri določanju koncentracije tekočine, ki mora bodisi preiti skozi membrane bodisi, nasprotno, ne, se uporablja molska koncentracija ali pa se uporablja za iskanje osmotska koncentracija. Osmotska koncentracija se uporablja pogosteje kot molska koncentracija. Če je koncentracija snovi, kot je zdravilo, višja na eni strani membrane kot na drugi strani membrane, na primer znotraj očesa, se bo bolj koncentrirana raztopina premaknila čez membrano tja, kjer je koncentracija nižja. Ta pretok raztopine skozi membrano je pogosto problematičen. Na primer, če se tekočina premakne v notranjost celice, na primer v krvno celico, potem je možno, da se zaradi tega prelivanja tekočine membrana poškoduje in poči. Problematično je tudi uhajanje tekočine iz celice, saj to moti delovanje celice. Zaželeno je preprečiti kakršen koli pretok tekočine skozi membrano iz celice ali v celico, ki ga povzroči zdravilo, in da bi to dosegli, naj bo koncentracija zdravila podobna koncentraciji tekočine v telesu, kot je kri.

Omeniti velja, da sta v nekaterih primerih molarna in osmotska koncentracija enaki, vendar to ni vedno tako. Odvisno je od tega, ali je snov, raztopljena v vodi, pri tem razpadla na ione elektrolitska disociacija. Izračun osmotske koncentracije upošteva delce na splošno, medtem ko izračun molarne koncentracije upošteva le določene delce, kot so molekule. Torej, če na primer delamo z molekulami, vendar je snov razpadla na ione, potem bo molekul manjše od skupnega števila delcev (vključno z molekulami in ioni), zato bo molska koncentracija nižja od osmotske. Za pretvorbo molske koncentracije v osmotsko koncentracijo morate poznati fizikalne lastnosti raztopine.

Pri izdelavi zdravil farmacevti upoštevajo tudi toničnost rešitev. Toničnost je lastnost raztopine, ki je odvisna od koncentracije. Za razliko od osmotske koncentracije je toničnost koncentracija snovi, ki jih membrana ne prepušča. Proces osmoze povzroči, da se raztopine z višjo koncentracijo premaknejo v raztopine z nižjo koncentracijo, če pa membrana prepreči to gibanje, tako da ne dovoli, da bi raztopina prešla skozi, potem pride do pritiska na membrano. Takšen pritisk je običajno problematičen. Če naj bi zdravilo vstopilo v kri ali drugo telesno tekočino, mora biti toničnost zdravila uravnotežena s toničnostjo telesne tekočine, da se prepreči osmotski pritisk na membrane v telesu.

Za uravnoteženje toničnosti se zdravila pogosto raztopijo v izotonična raztopina. Izotonična raztopina je raztopina kuhinjske soli (NaCL) v vodi v koncentraciji, ki uravnava toničnost tekočine v telesu in toničnost mešanice te raztopine in zdravila. Običajno je izotonična raztopina shranjena v sterilnih posodah in infundirana intravensko. Včasih se uporablja v čisti obliki, včasih pa kot mešanica z zdravili.

Vam je težko prevajati merske enote iz enega jezika v drugega? Kolegi so vam pripravljeni pomagati. Objavite vprašanje na TCTerms in v nekaj minutah boste prejeli odgovor.