Concentrația în masă a unei soluții este unul dintre conceptele comune în chimia modernă. În articol vom identifica caracteristicile soluțiilor, tipurile acestora, aplicația. Să notăm câteva exemple de calculare a diferitelor tipuri de concentrații.
Caracteristici ale soluțiilor
Soluția este un sistem omogen cu o compoziție variabilă. Dintre cele două componente ale unei soluții, una acționează întotdeauna ca mediu. În ea se vor dizolva fragmentele structurale ale altor substanțe. Se numește solvent, în interiorul căruia se află moleculele solutului.
Dacă două substanțe gazoase sunt amestecate, atunci nu este emis niciun solvent. Se fac întotdeauna calcule speciale pentru fiecare situație specifică.
Obținerea sistemelor omogene
Pentru a obține soluții omogene, este necesară zdrobirea substanțelor dizolvate în unități structurale. Numai atunci sistemele vor fi adevărate. La zdrobire în picături mici, se obțin granule de nisip, care vor fi distribuite în mediu, soluții coloidale, emulsii, suspensii.
Utilizarea soluțiilor
Apropo, înconstructie, un amestec de nisip, ciment, apa se mai numeste si solutie, dar din punct de vedere chimic este o suspensie. Importanța practică a soluțiilor poate fi explicată din diverse motive.
Reacțiile chimice în soluțiile lichide apar în cea mai mare parte a solventului. Acest lucru le face disponibile pentru reacție fără nicio acțiune suplimentară asupra sistemului. Într-un amestec care conține particule solide, este imposibil să se efectueze reacția în totalitate. Pentru a accelera procesul, particulele vor trebui să se atingă în anumite puncte. Pentru a crește viteza de reacție, cristalele sunt măcinate într-un mortar, apoi sunt presate. Dar nu este imediat posibil să obțineți caracterul complet al procesului.
Într-o soluție, procesul decurge diferit. Moleculele se mișcă liber, iar atunci când se ciocnesc, au loc transformări chimice. Energia care începe să fie eliberată într-o astfel de interacțiune este acumulată de solvent, sistemul practic nu se încălzește.
Proprietăți fizice și concentrația soluțiilor
Fracția de masă a unei substanțe vă permite să determinați raportul cantitativ dintre dizolvat și solvent luat pentru prepararea lor. Aliajele metalice, de altfel, sunt și ele soluții, dar solide, caracterizate prin anumiți parametri fizici.
Soluțiile au capacitatea de a modifica rezistența componentei dizolvate. Acest lucru le face să fie solicitate în agricultură și medicină. De exemplu, o soluție de permanganat de potasiu (permanganat de potasiu) este utilizată pentru a trata abraziunile și rănile în concentrație medie. Dar practicconcentrația sa scăzută este de asemenea importantă. Astfel, o fracție de masă a unei substanțe de 2-3% conferă soluției o culoare ușor roz, care este solicitată pentru lavaj gastric.
Cristale de permanganat de potasiu violet închis nu sunt folosite în scopuri medicale, deoarece au proprietăți oxidante puternice. În general, intensitatea culorii este direct legată de concentrația acesteia. Fracția de masă a substanței vă permite să ajustați toxicitatea soluției finite.
Fracție de masă
Cum se calculează această concentrație? Fracția de masă a unei substanțe se caracterizează prin raportul dintre masa substanței și masa soluției, luată ca procent. Proprietățile lor organoleptice sunt influențate nu numai de ceea ce se va dizolva, ci și de un indicator cantitativ. De exemplu, pentru o soluție slabă de sare obișnuită, aproape că nu are gust, iar la concentrații mari, se manifestă în grade diferite.
Cum se determină concentrarea în practică? Fracția de masă a unei substanțe într-o soluție este luată în considerare în cursul școlar de chimie anorganică. Sarcinile pentru determinarea acestuia sunt incluse în sarcinile de testare pentru absolvenții de clasa a 9-a.
Să dăm un exemplu de sarcină care folosește concentrarea.
Fracția de masă de sare de masă 25%. Masa soluției este de 250 de grame. Determinați masa de apă conținută în ea. Pentru a efectua calcule, mai întâi trebuie să aflați masa substanței. Pe baza proporției, constatăm că substanțele din soluție sunt de 62,5 grame. Pentru a determina masa de apă, scădeți masa substanței în sine din 250 de grame, ca rezultatprimim 187,5 g.
Tipuri de concentrații
Ce este concentrarea? Fracțiile de masă din soluție nu pot conține mai mult de o sută la sută. În chimie, termenul „concentrație” implică o anumită cantitate de substanță dizolvată. Există mai multe opțiuni: molar, concentrație în masă.
De exemplu, dacă trebuie să pregătiți o soluție de 80 de grame de apă și 20 de grame de sare de masă și să determinați fracțiunile de masă ale unei substanțe într-o soluție, mai întâi trebuie să determinați masa soluției. Va fi o sută de grame. Procentul de substanță este de 20 la sută.
Am analizat ce reprezintă o fracție de masă. Concentrația molară se referă la raportul dintre cantitatea unei substanțe și volumul soluției luate. Pentru a prepara o soluție cu o concentrație molară dată, se determină mai întâi masa substanței. Apoi se cântărește în cantitatea potrivită și se dizolvă într-un litru de solvent.
Calculul concentrației molare
Deci, pentru a prepara 2 litri dintr-o soluție cu o concentrație de 0,15 mol/l, calculați mai întâi masa de sare conținută în soluție. Pentru a face acest lucru, trebuie să împărțiți 0,15 mol la 2 litri, obținem 0,075 mol. Acum calculăm masa: 0,075 mol este înmulțit cu 58,5 g / mol. Rezultat - 4, 39
Probleme de chimie analitică
O analiză este considerată o problemă chimică aplicată. Cu ajutorul acestuia, se dezvăluie compoziția amestecului, se efectuează teste de diagnostic și se analizează rocile. Pentru a face acest lucru, trebuie să determinați compoziția calitativă și cantitativă a soluției.
Dintre acele sarcini care sunt cel mai des întâlnite în chimia anorganică, evidențiem determinarea concentrației unei substanțe dintr-o anumită valoare într-o altă substanță. Cu ajutorul experimentelor, este posibil să se efectueze o adăugare treptată la o soluție, în care se cunoaște concentrația molară, a soluției dorite. Acest proces se numește titrare.
Solubilitate și solvenți
Cel mai comun solvent este apa. Dizolvă perfect baze, acizi, săruri, unii compuși organici. Soluțiile apoase sunt cele mai comune sisteme din natură. Apa acționează ca un solvent biologic. Este considerată baza pentru fluxul multor medii: sânge, citosoluri, fluide intercelulare. Multe tipuri de animale și plante trăiesc în mediul acvatic.
Solubilitatea este proprietatea unei substanțe de a se dizolva într-un solvent ales. Acesta este un fenomen complex care necesită luarea în considerare a anumitor nuanțe și caracteristici structurale ale solventului.
Alcoolurile pot fi considerate substanțe organice bune. Acestea includ grupări hidroxil în compoziția lor, prin urmare au o solubilitate ridicată.
Concluzie
Orice lichid poate fi considerat solvent. De aceea, vorbim adesea despre solubilitatea reciprocă a diferitelor substanțe lichide. De exemplu, printre substanțele organice se poate menționa solubilitatea în apă a esterilor.
Diferitele tipuri de concentrații utilizate în chimia anorganică și organică ajută la realizareadeterminări calitative şi cantitative ale substanţelor. Teoria soluțiilor este solicitată în chimia analitică, farmaceutică și medicina modernă.
