Τι είναι η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας;

Η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει μείγματα και ορίζει πόσο από μια ουσία, που ονομάζεται διαλυμένη ουσία, διαλύεται σε μια άλλη, που αναφέρεται ως διαλύτης. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να περιγραφεί η συγκέντρωση, ανάλογα με την ανάγκη, και μπορεί να περιλαμβάνει βάρος, όγκο ή μοριακή μάζα. Η συγκέντρωση των μιγμάτων είναι σημαντική επειδή πολλές χημικές αντιδράσεις εξαρτώνται από την ύπαρξη της σωστής ποσότητας αντιδρώντων για την ολοκλήρωση της αντίδρασης.

Ίσως ο ευκολότερος τρόπος να περιγραφεί η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας είναι κατά βάρος. Ένα άτομο που επιθυμεί να κάνει ένα σταθερό μείγμα αλατιού στο νερό μπορεί να ζυγίσει και τα δύο υλικά και να καταγράψει τα αποτελέσματα. Η επανειλημμένη ζύγιση των ίδιων ποσοτήτων μπορεί στη συνέχεια να αναπαράγει τη συγκέντρωση αλατιού-νερού, η οποία θα παρέχει ισοδύναμα μείγματα. Ένα μείγμα που παρασκευάζεται χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο συνήθως ονομάζεται μίγμα επί τοις εκατό κατά βάρος, το οποίο ορίζει ότι χρησιμοποιήθηκαν βάρη και όχι όγκος.

Το βάρος ανά όγκο είναι επίσης μια κοινή μέτρηση της συγκέντρωσης διαλυμένης ουσίας. Μια ποσότητα διαλυμένης ουσίας ζυγίζεται πρώτα χρησιμοποιώντας μια ζυγαριά μέτρησης, στη συνέχεια προστίθεται σε ένα δοχείο. Ο διαλύτης στη συνέχεια προστίθεται σε ένα σημάδι όγκου στο δοχείο, με αποτέλεσμα έναν γνωστό όγκο μείγματος. Το μείγμα που προκύπτει ορίζεται ως βάρος ανά όγκο, όπως λίβρες ανά γαλόνι ή γραμμάρια ανά λίτρο.

Η συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας σε όγκο είναι δυνατή εάν και τα δύο υλικά είναι υγρά, αλλά δεν χρησιμοποιείται για στερεά διαλυμένα σε υγρά. Χρησιμοποιείται ένα σημειωμένο δοχείο για τη μέτρηση του όγκου της διαλυμένης ουσίας και του διαλύτη, και στη συνέχεια αναμειγνύονται. Η συγκέντρωση αναφέρεται ως ποσοστό όγκου για να προσδιοριστεί ότι και τα δύο υλικά είναι παρόντα σε όγκο και όχι σε βάρος.

Για εργαστηριακή χρήση, οι μοριακές ή μοριακές συγκεντρώσεις χρησιμοποιούνται συχνά για τον ακριβή προσδιορισμό της ποσότητας του διαθέσιμου υλικού για χημικές αντιδράσεις. Τα mole μιας διαλυμένης ουσίας ισούνται με το βάρος του υλικού διαιρούμενο με τη μοριακή μάζα, η οποία προσδιορίζεται μαθηματικά από τον περιοδικό πίνακα των στοιχείων. Για παράδειγμα, ένα μόριο νερού περιέχει δύο άτομα υδρογόνου και ένα οξυγόνο. Η μοριακή μάζα υδρογόνου και οξυγόνου μπορεί να βρεθεί σε οποιονδήποτε δημοσιευμένο περιοδικό πίνακα.

Μόλις βρεθεί, η μοριακή μάζα του μορίου προσδιορίζεται προσθέτοντας τη μοριακή μάζα του οξυγόνου σε δύο μάζες υδρογόνου, που ισούται με τα άτομα που υπάρχουν σε ένα μόριο νερού. Η μοριακή μάζα δεν έχει μονάδες, αλλά συχνά δημοσιεύεται ως γραμμάρια ανά mol. αυτό μπορεί να είναι λίβρες ανά mol εάν οι μοριακές μάζες είναι λίβρες. Ο αριθμός των mol καθορίζεται συχνά από την ίδια τη χημική αντίδραση, καθώς τα προϊόντα αντιδρούν σύμφωνα με τις μοριακές τους μάζες όταν τα μόρια συνδυάζονται.

Για να προσδιοριστεί πόση διαλυμένη ουσία πρέπει να προστεθεί σε ένα μοριακό μείγμα, ο αριθμός των γραμμομορίων που χρειάζονται πολλαπλασιάζεται με τη μοριακή μάζα για να ληφθεί ένα βάρος. Αυτό το βάρος προστίθεται σε ένα δοχείο και προστίθεται μια γνωστή ποσότητα όγκου διαλύτη, συνήθως ένα λίτρο ή γαλόνι για να ληφθεί μια σταθερή συγκέντρωση. Το αποτέλεσμα είναι μια αναλογία mole ανά όγκο, η οποία ονομάζεται μοριακή συγκέντρωση διαλυμένης ουσίας. Η προσθήκη του ίδιου βάρους σε ένα γνωστό βάρος διαλύτη δίνει τη μοριακή συγκέντρωση.