ความเข้มข้นของสารเคมีวิธีการแสดงหน่วยโมลาริตี้และโมลาริตี
ความเข้มข้นของสารเคมี เป็นการวัดเชิงตัวเลขของจำนวนตัวถูกละลายในสารละลาย มาตรการนี้เป็นการแสดงออกถึงความสัมพันธ์ของตัวถูกละลายด้วยความเคารพต่อปริมาณหรือปริมาณของตัวทำละลายหรือสารละลายในหน่วยของความเข้มข้น คำว่า "ความเข้มข้น" เชื่อมโยงกับปริมาณของตัวถูกละลาย: สารละลายจะเข้มข้นขึ้นในขณะที่มีตัวถูกละลายมากขึ้น.
หน่วยเหล่านี้สามารถเป็นกายภาพได้เมื่อขนาดของมวลและ / หรือปริมาตรของส่วนประกอบของสารละลายหรือสารเคมีถูกนำมาพิจารณาเมื่อความเข้มข้นของตัวถูกละลายถูกแสดงออกในรูปของโมลหรือเทียบเท่าโดยอ้างอิงตามจำนวนของ Avogadro.
ดังนั้นด้วยการใช้น้ำหนักโมเลกุลหรืออะตอมและจำนวน Avogadro มันเป็นไปได้ที่จะแปลงหน่วยทางกายภาพเป็นหน่วยทางเคมีเมื่อแสดงความเข้มข้นของตัวถูกละลาย ดังนั้นทุกหน่วยสามารถแปลงเป็นโซลูชันเดียวกันได้.
ดัชนี
- 1 โซลูชันที่เจือจางและเข้มข้น
- 2 วิธีในการแสดงความเข้มข้น
- 2.1 คำอธิบายเชิงคุณภาพ
- 2.2 การจำแนกประเภทโดยการละลาย
- 2.3 สัญกรณ์เชิงปริมาณ
- 3 หน่วยความเข้มข้น
- 3.1 หน่วยความเข้มข้นสัมพัทธ์
- 3.2 หน่วยของความเข้มข้นเจือจาง
- 3.3 หน่วยความเข้มข้นขึ้นอยู่กับโมล
- 3.4 พิธีการและบรรทัดฐาน
- 4 Molarity
- 4.1 การออกกำลังกาย 1
- 4.2 การออกกำลังกาย 2
- 5 เรื่องธรรมดา
- 5.1 การคำนวณ
- 5.2 การออกกำลังกาย 1
- 6 Molality
- 6.1 การออกกำลังกาย 1
- 7 คำแนะนำและหมายเหตุสำคัญเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารเคมี
- 7.1 ปริมาตรของสารละลายอยู่เสมอมากกว่าของตัวทำละลาย
- 7.2 ยูทิลิตี้ของการ Molarity
- 7.3 สูตรไม่ถูกจดจำ แต่หน่วยหรือคำจำกัดความคือ
- 8 อ้างอิง
โซลูชั่นที่เจือจางและเข้มข้น
จะสังเกตได้อย่างไรถ้าความเข้มข้นเจือจางมากหรือเข้มข้น? ได้อย่างรวดเร็วก่อนโดยการรวมตัวกันของคุณสมบัติทางประสาทสัมผัสหรือทางเคมีใด ๆ ; นั่นคือผู้ที่รับรู้ความรู้สึกหรือสามารถวัดได้.
ภาพบนแสดงการเจือจางของความเข้มข้นของโพแทสเซียมไดโครเมต (K2Cr2O7) ซึ่งแสดงเป็นสีส้ม จากซ้ายไปขวาคุณจะเห็นว่าสีจะลดความเข้มของแสงได้อย่างไรเมื่อความเข้มข้นถูกเจือจางและเพิ่มตัวทำละลายมากขึ้น.
การเจือจางนี้ทำให้สามารถรับความเข้มข้นที่เจือจางได้จากวิธีที่เข้มข้น การเปลี่ยนแปลงของสี (และคุณสมบัติ "ซ่อนเร้น" ในสีส้มของมัน) เปลี่ยนแปลงในลักษณะเดียวกับความเข้มข้นของมันไม่ว่าจะด้วยหน่วยทางกายภาพหรือทางเคมี.
แต่หน่วยความเข้มข้นของสารเคมีคืออะไร? ในหมู่พวกเขามีความเข้มข้นโมลหรือโมลาร์ของสารละลายซึ่งเกี่ยวข้องกับโมลของตัวถูกละลายกับปริมาณรวมของการแก้ปัญหาในลิตร.
คุณยังมีโมลลิตี้หรือที่รู้จักกันในชื่อโมลาลสมาธิซึ่งหมายถึงโมลของตัวถูกละลาย แต่มีอยู่ในปริมาณที่เป็นมาตรฐานของตัวทำละลายหรือตัวทำละลายที่เท่ากับหนึ่งกิโลกรัม.
ตัวทำละลายนี้สามารถบริสุทธิ์หรือถ้าวิธีแก้ปัญหามีมากกว่าหนึ่งตัวทำละลาย molality จะเป็นโมลของตัวถูกละลายต่อกิโลกรัมของส่วนผสมตัวทำละลาย.
และหน่วยที่สามของความเข้มข้นของสารเคมีคือค่าปกติหรือความเข้มข้นปกติของสารละลายที่แสดงจำนวนของสารเคมีเทียบเท่าของตัวถูกละลายต่อลิตรของสารละลาย.
หน่วยที่มีการแสดงภาวะปกติเป็นหน่วยเทียบเท่าต่อลิตร (Eq / L) และในทางการแพทย์ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์ในซีรั่มของมนุษย์แสดงเป็น milliequivalents ต่อลิตร (mEq / L).
วิธีในการแสดงความเข้มข้น
ความเข้มข้นของการแก้ปัญหาสามารถแสดงในสามวิธีหลักแม้ว่าพวกเขาจะมีข้อตกลงและหน่วยงานที่หลากหลายในตัวเองที่สามารถใช้เพื่อแสดงการวัดค่านี้: คำอธิบายเชิงคุณภาพสัญกรณ์เชิงปริมาณและการจำแนกในแง่ ของการละลาย.
ขึ้นอยู่กับภาษาและบริบทที่คุณทำงานคุณจะเลือกหนึ่งในสามวิธีในการแสดงความเข้มข้นของส่วนผสม.
คำอธิบายเชิงคุณภาพ
ส่วนใหญ่ใช้ในภาษาที่ไม่เป็นทางการและไม่ใช้เทคนิคคำอธิบายเชิงคุณภาพของความเข้มข้นของส่วนผสมจะแสดงในรูปของคำคุณศัพท์ซึ่งระบุในลักษณะทั่วไประดับของความเข้มข้นที่การแก้ปัญหามี.
ด้วยวิธีนี้ระดับความเข้มข้นต่ำสุดตามคำอธิบายเชิงคุณภาพคือคำตอบของ "เจือจาง" และสูงสุดคือ "เข้มข้น".
เราพูดถึงสารละลายเจือจางเมื่อสารละลายมีสัดส่วนของตัวถูกละลายต่ำมากขึ้นอยู่กับปริมาณรวมของโซลูชัน หากคุณต้องการเจือจางสารละลายคุณต้องเพิ่มตัวทำละลายในปริมาณที่มากขึ้นหรือมองหาวิธีลดตัวทำละลาย.
ตอนนี้เราพูดถึงการแก้ปัญหาเข้มข้นเมื่อพวกเขามีสัดส่วนของตัวถูกละลายสูงขึ้นอยู่กับปริมาณรวมของการแก้ปัญหา หากต้องการให้สารละลายเข้มข้นให้เพิ่มตัวทำละลายมากขึ้นหรือลดปริมาณของตัวทำละลาย.
ในแง่นี้คำอธิบายเชิงคุณภาพเรียกว่าการจำแนกประเภทนี้ไม่เพียงเพราะมันขาดการวัดทางคณิตศาสตร์ แต่สำหรับคุณภาพเชิงประจักษ์ (สามารถนำมาประกอบกับคุณลักษณะด้านภาพกลิ่นและรสนิยมโดยไม่จำเป็นต้องมีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์).
การจำแนกประเภทโดยการละลาย
ความสามารถในการละลายของความเข้มข้นหมายถึงความสามารถสูงสุดของตัวถูกละลายที่มีวิธีการแก้ปัญหาขึ้นอยู่กับเงื่อนไขเช่นอุณหภูมิความดันและสารที่ละลายหรือหยุดชั่วคราว.
วิธีการแก้ปัญหาสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภทตามระดับของตัวถูกละลายละลายในช่วงเวลาของการวัด: โซลูชันที่ไม่อิ่มตัว, อิ่มตัวและอิ่มตัว.
- สารละลายที่ไม่อิ่มตัวคือสารละลายที่มีปริมาณของตัวถูกละลายน้อยกว่าซึ่งสารละลายสามารถละลายได้ ในกรณีนี้การแก้ปัญหายังไม่ถึงความเข้มข้นสูงสุด.
- สารละลายอิ่มตัวคือสารละลายที่ละลายได้ในปริมาณสูงสุดที่อุณหภูมิเฉพาะ ในกรณีนี้มีความสมดุลระหว่างสารทั้งสองและวิธีการแก้ปัญหาไม่สามารถยอมรับตัวถูกละลายมากขึ้น (เพราะมันจะเกิดการตกตะกอน).
- สารละลายที่อิ่มตัวจะมีตัวละลายมากกว่าสารละลายที่จะยอมรับภายใต้สภาวะสมดุล นี่คือความสำเร็จโดยความร้อนสารละลายอิ่มตัวเพิ่มตัวถูกละลายมากกว่าปกติ เมื่อเย็นมันจะไม่ทำให้เกิดการละลายโดยอัตโนมัติ แต่การรบกวนใด ๆ อาจทำให้เกิดผลกระทบนี้เนื่องจากความไม่แน่นอน.
สัญกรณ์เชิงปริมาณ
ในช่วงเวลาของการศึกษาวิธีการแก้ปัญหาที่จะใช้ในด้านเทคนิคหรือวิทยาศาสตร์ต้องมีความแม่นยำวัดและแสดงออกในหน่วยซึ่งอธิบายความเข้มข้นตามค่าที่แน่นอนของมวลและ / หรือปริมาณ.
นั่นคือเหตุผลที่มีชุดของหน่วยที่ใช้ในการแสดงความเข้มข้นของการแก้ปัญหาในสัญกรณ์เชิงปริมาณซึ่งแบ่งออกเป็นทางกายภาพและทางเคมีและในทางกลับกันมีเขตการปกครองของตัวเอง.
หน่วยของความเข้มข้นทางกายภาพคือ "ความเข้มข้นสัมพัทธ์" ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ มีสามวิธีในการแสดงความเข้มข้นของร้อยละ: ร้อยละมวล, ร้อยละโดยปริมาตรและร้อยละโดยปริมาตร.
ในทางตรงกันข้ามหน่วยของความเข้มข้นทางเคมีจะขึ้นอยู่กับปริมาณของฟันกราม, เทียบเท่าต่อกรัม, ชิ้นส่วนต่อล้านและลักษณะอื่น ๆ ของตัวถูกละลายที่เกี่ยวกับการแก้ปัญหา.
หน่วยเหล่านี้พบมากที่สุดสำหรับความแม่นยำสูงของพวกเขาเมื่อทำการวัดความเข้มข้นและนี่คือสาเหตุที่พวกเขามักจะเป็นคนที่คุณต้องการทำงานกับสารละลายเคมี.
หน่วยความเข้มข้น
ตามที่อธิบายไว้ในส่วนก่อนหน้านี้เมื่อคำนวณความเข้มข้นของสารละลายเชิงปริมาณการคำนวณควรถูกควบคุมโดยหน่วยที่มีอยู่เพื่อจุดประสงค์นั้น.
นอกจากนี้หน่วยความเข้มข้นจะถูกแบ่งออกเป็นความเข้มข้นสัมพัทธ์ของความเข้มข้นเจือจางหน่วยที่ขึ้นอยู่กับโมลและหน่วยเพิ่มเติมอื่น ๆ.
หน่วยของความเข้มข้นสัมพัทธ์
ความเข้มข้นสัมพัทธ์คือสิ่งที่แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ตามที่ตั้งชื่อไว้ในส่วนก่อนหน้า หน่วยเหล่านี้แบ่งออกเป็นเปอร์เซ็นต์มวลมวลเปอร์เซ็นต์ปริมาณปริมาตรและเปอร์เซ็นต์มวลปริมาตรและมีการคำนวณดังนี้:
- % มวล = มวลของตัวถูกละลาย (g) / มวลของสารละลายทั้งหมด (g) x 100
- % ปริมาตร = ปริมาตรของตัวถูกละลาย (มล.) / ปริมาตรของสารละลายทั้งหมด (มล.) x 100
- % มวล / ปริมาตร = มวลตัวถูกละลาย (g) / ปริมาตรสารละลายทั้งหมด (มล.) x 100
ในกรณีนี้การคำนวณมวลหรือปริมาตรของสารละลายทั้งหมดต้องเพิ่มมวลหรือปริมาตรของตัวถูกละลายด้วยตัวทำละลาย.
หน่วยของความเข้มข้นเจือจาง
หน่วยของความเข้มข้นที่เจือจางคือหน่วยที่ใช้ในการแสดงความเข้มข้นที่น้อยมากซึ่งอยู่ในรูปของร่องรอยภายในสารละลายที่เจือจาง การใช้งานทั่วไปที่นำเสนอต่อหน่วยเหล่านี้คือการค้นหาร่องรอยของก๊าซที่ละลายในอีกอันหนึ่งเนื่องจากสารที่ทำให้เกิดมลพิษในอากาศ.
หน่วยเหล่านี้ถูกระบุในรูปแบบของชิ้นส่วนต่อล้าน (ppm), ชิ้นส่วนต่อพันล้าน (ppb), และชิ้นส่วนต่อล้านล้าน (ppt), และแสดงดังนี้:
- ppm = 1 mg solute / สารละลาย 1 L
- ppb = 1 μgตัวถูกละลาย / สารละลาย 1 L
- ppt = 1 ng ตัวถูกละลาย / สารละลาย 1 L
ในนิพจน์เหล่านี้ mg มีค่าเท่ากับมิลลิกรัม (0.001 g), μgเท่ากับไมโครกรัม (0.000001 g) และ ng เท่ากับนาโนกรัม (0.000000001 g) หน่วยเหล่านี้ยังสามารถแสดงในแง่ของปริมาณ / ปริมาณ.
หน่วยความเข้มข้นตามโมล
หน่วยความเข้มข้นที่ขึ้นอยู่กับโมลคือหน่วยของโมลาร์เศษส่วน, โมลาร์เปอร์เซ็นต์, โมลาร์และโมลิโอลิตี้ (ทั้งสองนี้จะอธิบายได้ดีกว่าในตอนท้ายของบทความ).
ส่วนโมเลกุลของสารคือส่วนของโมเลกุลส่วนประกอบทั้งหมดของมัน (หรืออะตอม) ซึ่งทำหน้าที่เป็นโมเลกุลหรืออะตอมทั้งหมด มีการคำนวณดังนี้:
X = จำนวนโมลของสาร A / จำนวนโมลทั้งหมดในสารละลาย
ขั้นตอนนี้ซ้ำสำหรับสารอื่น ๆ ในสารละลายโดยคำนึงถึงผลรวมของ X + XB + XC ... จะต้องเท่ากับหนึ่ง.
เปอร์เซ็นต์โมลาร์ทำงานในวิธีที่คล้ายกับ X, เฉพาะที่ขึ้นอยู่กับร้อยละ:
เปอร์เซ็นต์ของ A = X x 100%
ในส่วนสุดท้ายโมลาร์และโมลิลิตี้จะถูกพูดถึงอย่างละเอียด.
พิธีการและบรรทัดฐาน
ในที่สุดก็มีหน่วยความเข้มข้นสองหน่วยที่กำลังเลิกใช้อยู่: แบบแผนและแบบปกติ.
รูปแบบของการแก้ปัญหาหมายถึงหมายเลขสูตรน้ำหนักกรัมต่อลิตรของการแก้ปัญหาทั้งหมด มันแสดงเป็น:
F = เลขที่ P.F.G / L ทางออก
ในนิพจน์นี้ P.F.G เท่ากับน้ำหนักของแต่ละอะตอมของสารซึ่งแสดงเป็นกรัม.
โดยปกติแล้วค่าเฉลี่ยแสดงจำนวนของตัวถูกละลายที่หารด้วยจำนวนลิตรของสารละลายดังที่แสดงด้านล่าง:
N = กรัมของตัวถูกละลาย / L ที่เทียบเท่า
ในการแสดงออกดังกล่าวกรัมตัวถูกละลายเทียบเท่าสามารถคำนวณได้โดยจำนวนโมลเอช+, OH- หรือวิธีการอื่นขึ้นอยู่กับชนิดของโมเลกุล.
molarity
โมลาร์หรือความเข้มข้นของโมลาร์ของตัวถูกละลายคือหน่วยของความเข้มข้นทางเคมีที่แสดงออกหรือเกี่ยวข้องกับโมลของตัวถูกละลาย (n) ที่มีอยู่ในหนึ่ง (1) ลิตร (L) ของการแก้ปัญหา.
โมลาริตีถูกกำหนดโดยตัวพิมพ์ใหญ่ M และเพื่อพิจารณาโมลของตัวถูกละลาย (n) กรัมของตัวถูกละลาย (g) ถูกหารด้วยน้ำหนักโมเลกุล (MW) ของตัวถูกละลาย.
นอกจากนี้น้ำหนักโมเลกุล PM ของตัวถูกละลายนั้นได้มาจากผลรวมของน้ำหนักอะตอม (PA) หรือมวลอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีโดยพิจารณาสัดส่วนที่พวกมันรวมกันเพื่อก่อตัวเป็นตัวถูกละลาย ดังนั้น soluutos ที่แตกต่างกันมีสมาชิกสภาผู้แทนราษฎรของตัวเอง (แม้ว่าจะไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป).
คำจำกัดความเหล่านี้ถูกสรุปในสูตรต่อไปนี้ที่ใช้เพื่อทำการคำนวณที่สอดคล้องกัน:
Molarity: M = n (โมลของตัวถูกละลาย) / V (ลิตรของสารละลาย)
จำนวนโมล: n = g ของตัวถูกละลาย / PM ของตัวถูกละลาย
แบบฝึกหัดที่ 1
คำนวณ Molarity ของสารละลายที่เตรียมด้วย 45 กรัมของ Ca (OH)2 ละลายในน้ำ 250 มล.
สิ่งแรกที่ต้องคำนวณคือน้ำหนักโมเลกุลของ Ca (OH)2 แคลเซียมไฮดรอกไซด์ ตามสูตรทางเคมีสารประกอบคือแคทไอออนบวกและไอออนแอนไอออนสองตัว นี่คือน้ำหนักของอิเล็กตรอนน้อยหรือเพิ่มขึ้นกับสปีชีส์นั้นเล็กน้อยดังนั้นน้ำหนักอะตอมจึงถูกนำมาใช้:
จำนวนโมลของตัวถูกละลายจะเป็นดังนี้:
n = 45 g / (74 g / mol)
n = 0.61 โมลของ Ca (OH)2
ได้รับ 0.61 โมลของตัวถูกละลาย แต่เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องจำไว้ว่าโมลเหล่านี้จะละลายในสารละลาย 250 มล. ในฐานะที่เป็นคำจำกัดความของ Molarity เป็นโมลใน ลิตร หรือ 1,000 มล. ดังนั้นต้องใช้กฎอย่างง่าย ๆ สามข้อในการคำนวณโมลที่อยู่ใน 1,000 มล. ของวิธีแก้ปัญหาดังกล่าว
หากในสารละลาย 250 มล. จะมี => 0.61 โมลของตัวถูกละลาย
ในการแก้ปัญหา 1,000 มิลลิลิตร => x มีโมลกี่ตัว??
x = (0.61 mol) (1,000 mL) / 250 mL
X = 2.44 M (mol / L)
อีกวิธีหนึ่ง
วิธีอื่นในการรับโมลเพื่อใช้สูตรต้องให้คุณนำ 250 มล. ไปยังลิตรรวมถึงการใช้กฎสามข้อ:
ถ้า 1,000 มล. => เท่ากับ 1 ลิตร
250 มล. => x มีกี่ลิตร?
x = (250 mL) (1 L) / 1,000 mL
x = 0.25 L
การแทนที่ในสูตร Molarity:
M = (0.61 mol ของตัวถูกละลาย) / (0.25 ลิตรของสารละลาย)
M = 2.44 mol / L
แบบฝึกหัดที่ 2
หมายความว่าโซลูชัน HCl คือ 2.5 M?
สารละลาย HCl คือ 2.5 โมลาร์ซึ่งหมายความว่าหนึ่งลิตรของมันจะละลาย 2.5 โมลของกรดไฮโดรคลอริก.
ภาวะปกติ
ค่าปกติหรือความเข้มข้นเทียบเท่าคือหน่วยของความเข้มข้นทางเคมีของสารละลายที่กำหนดด้วยอักษรตัวใหญ่ N หน่วยความเข้มข้นนี้แสดงถึงปฏิกิริยาของตัวถูกละลายและเท่ากับจำนวนตัวถูกละลาย (Eq) ระหว่างปริมาตรของสารละลายที่แสดงเป็นลิตร.
N = Eq / L
จำนวนเทียบเท่า (Eq) เท่ากับกรัมของตัวถูกละลายระหว่างน้ำหนักที่เท่ากัน (PEq).
Eq = g ตัวถูกละลาย / PEq
น้ำหนักที่เท่ากันหรือที่รู้จักกันในชื่อกรัมเทียบเท่าคำนวณจากการได้รับน้ำหนักโมเลกุลของตัวถูกละลายและหารด้วยปัจจัยที่เท่ากันเพื่อวัตถุประสงค์ในการสรุปในสมการที่เรียกว่าซีตาเดลต้า (ΔZ).
PEq = PM / ΔZ
การคำนวณ
การคำนวณของภาวะปกติจะมีการเปลี่ยนแปลงที่เฉพาะเจาะจงมากในปัจจัยที่เทียบเท่าหรือΔZซึ่งยังขึ้นอยู่กับชนิดของปฏิกิริยาทางเคมีที่ชนิดตัวถูกละลายหรือปฏิกิริยามีส่วนร่วม บางกรณีของรูปแบบนี้สามารถกล่าวถึงด้านล่าง:
-เมื่อเป็นกรดหรือเบสΔZหรือปัจจัยที่เทียบเท่ามันจะเท่ากับจำนวนไฮโดรเจนไอออน (H+) หรือไฮดรอกซิ OH- มีตัวถูกละลาย ตัวอย่างเช่นกรดซัลฟิวริก (H2SW4) มีสองสิ่งที่เทียบเท่ากันเนื่องจากมีโปรตอนกรดสองตัว.
-เมื่อพูดถึงปฏิกิริยาการลดออกซิเดชั่นΔZจะสอดคล้องกับจำนวนอิเล็กตรอนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการออกซิเดชั่นหรือการลดขนาดขึ้นอยู่กับแต่ละกรณี ที่นี่มาเล่นสมดุลของสมการทางเคมีและสเปคของปฏิกิริยา.
-นอกจากนี้ปัจจัยที่เท่ากันนี้หรือ willZ จะสอดคล้องกับจำนวนของไอออนที่ตกตะกอนในปฏิกิริยาที่จำแนกว่าเป็นการตกตะกอน.
แบบฝึกหัดที่ 1
กำหนดความปกติของ 185 กรัมของนา2SW4 ที่อยู่ใน 1.3 L ของการแก้ปัญหา.
น้ำหนักโมเลกุลของตัวถูกละลายของสารละลายนี้จะถูกคำนวณก่อน:
ขั้นตอนที่สองคือการคำนวณปัจจัยที่เทียบเท่าหรือΔZ ในกรณีนี้เนื่องจากโซเดียมซัลเฟตเป็นเกลือความจุหรือประจุของไอออนบวกหรือโลหะนา+, ซึ่งจะถูกคูณด้วย 2 ซึ่งเป็นตัวห้อยของสูตรทางเคมีของเกลือหรือตัวถูกละลาย:
นา2SW4 => ΔZ = Valencia Cation x Subindex
ΔZ = 1 x 2
เพื่อให้ได้น้ำหนักที่เท่ากันมันจะถูกแทนที่ในสมการของมัน:
PEq = (142.039 g / mol) / (2 Eq / mol)
PEq = 71.02 g / Eq
จากนั้นคุณสามารถคำนวณจำนวนที่เทียบเท่าได้อีกครั้งโดยใช้การคำนวณแบบง่าย ๆ อีกครั้ง:
Eq = (185 g) / (71.02 g / Eq)
จำนวนเทียบเท่า = 2,605 Eq
ในที่สุดด้วยข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดตอนนี้จะทำการคำนวณภาวะปกติโดยการแทนที่ตามนิยาม:
N = 2,605 Eq / 1,3 L
N = 2.0 N
molality
Molality ถูกกำหนดโดยอักษรตัวพิมพ์เล็ก ม. และเท่ากับโมลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในหนึ่ง (1) กิโลกรัมของตัวทำละลาย มันจะเรียกว่าความเข้มข้นของโมลและคำนวณโดยสูตรต่อไปนี้:
m = โมลของตัวถูกละลาย / Kg ของตัวทำละลาย
ในขณะที่ Molarity สร้างความสัมพันธ์ของโมลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในหนึ่ง (1) ลิตรของสารละลาย, molality นั้นเกี่ยวข้องกับโมลของตัวถูกละลายที่มีอยู่ในหนึ่ง (1) กิโลกรัมของตัวทำละลาย.
ในกรณีเหล่านั้นที่สารละลายถูกเตรียมด้วยตัวทำละลายมากกว่าหนึ่งตัว molality จะแสดงเช่นเดียวกับโมลของตัวถูกละลายต่อกิโลกรัมของส่วนผสมของตัวทำละลาย.
แบบฝึกหัดที่ 1
กำหนดโมลิมอรีของสารละลายที่เตรียมโดยการผสมซูโครส 150 กรัม (C12H22011) กับ 300 กรัมน้ำ.
น้ำหนักโมเลกุลของซูโครสถูกกำหนดก่อนเพื่อดำเนินการคำนวณโมลของตัวถูกละลายของสารละลายนี้:
คำนวณจำนวนโมลของซูโครส:
n = (150 กรัมซูโครส) / (342.109 g / mol)
n = 0.438 โมลซูโครส
หลังจากกรัมของตัวทำละลายถูกนำไปกิโลกรัมเพื่อใช้สูตรสุดท้าย.
แทนแล้ว:
m = 0.438 โมลซูโครส / 0.3 กิโลกรัมน้ำ
m = 1.46 mol C12H22011/ กก2O
แม้ว่าในปัจจุบันจะมีการถกเถียงกันเกี่ยวกับการแสดงออกของความผิดขั้นสุดท้ายผลลัพธ์นี้สามารถแสดงเป็น:
1.26 ม12H22011 หรือ 1.26 โมลาล
ในบางโอกาสจะพิจารณาถึงความเข้มข้นของการแก้ปัญหาในแง่ของการ molality เนื่องจากมวลของตัวถูกละลายและตัวทำละลายไม่ได้รับความผันผวนเล็กน้อยหรือการเปลี่ยนแปลงที่ไม่เหมาะสมเนื่องจากผลกระทบของอุณหภูมิหรือความดัน; เช่นเดียวกับในสารละลายที่มีตัวถูกละลายก๊าซ.
นอกจากนี้ยังชี้ให้เห็นว่าหน่วยความเข้มข้นนี้ที่อ้างถึงตัวถูกละลายที่เฉพาะเจาะจงนั้นไม่มีการเปลี่ยนแปลงโดยการมีอยู่ของตัวละลายอื่น ๆ ในการละลาย.
คำแนะนำและหมายเหตุสำคัญเกี่ยวกับความเข้มข้นของสารเคมี
ปริมาตรของสารละลายนั้นจะมากกว่าของตัวทำละลาย
เมื่อแบบฝึกหัดของโซลูชันได้รับการแก้ไขข้อผิดพลาดในการตีความปริมาณของโซลูชันราวกับว่ามันเป็นตัวทำละลาย ตัวอย่างเช่นหากผงช็อคโกแลตหนึ่งกรัมละลายในน้ำหนึ่งลิตรปริมาตรของสารละลายจะไม่เท่ากับน้ำหนึ่งลิตร.
ทำไมไม่ เพราะตัวถูกละลายจะครอบครองพื้นที่ระหว่างโมเลกุลของตัวทำละลายเสมอ เมื่อตัวทำละลายมีความสัมพันธ์ที่สูงสำหรับตัวถูกละลายการเปลี่ยนแปลงปริมาตรหลังการละลายสามารถหัวเราะหรือไม่สำคัญ.
แต่ถ้าไม่และยิ่งถ้าปริมาณของตัวถูกละลายมากการเปลี่ยนแปลงปริมาณจะต้องนำมาพิจารณา เป็นดังนี้: Vsolvente + Vsoluto = Vsolución เฉพาะในสารละลายที่เจือจางหรือที่ปริมาณของตัวถูกละลายมีขนาดเล็กเท่านั้นที่เป็นค่าที่ถูกต้อง Vsolvente = Vsolution.
ข้อผิดพลาดนี้จะต้องถูกเก็บไว้ในใจเป็นอย่างมากโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับ solutes ของเหลว ตัวอย่างเช่นหากแทนที่จะละลายผงช็อคโกแลตน้ำผึ้งจะถูกละลายในแอลกอฮอล์ปริมาณของน้ำผึ้งที่เติมเข้าไปจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อปริมาณรวมของการแก้ปัญหา.
ดังนั้นในกรณีเหล่านี้ต้องเพิ่มปริมาตรของตัวถูกละลายลงในตัวทำละลาย.
ยูทิลิตี้ของ Molarity
-การรู้จัก Molarity ของสารละลายเข้มข้นช่วยให้การคำนวณการเจือจางโดยใช้สูตรง่าย ๆ M1V1 = M2V2 โดยที่ M1 สอดคล้องกับ Molarity เริ่มต้นของการแก้ปัญหาและ M2 Molarity ของโซลูชันที่คุณต้องการเตรียมจากโซลูชันด้วย M1.
-เมื่อทราบ Molarity ของโซลูชันคุณสามารถคำนวณ Normality ของโซลูชันได้อย่างง่ายดายโดยใช้สูตรต่อไปนี้: Normality = จำนวนเทียบเท่า x M
ไม่มีการจดจำสูตร แต่มีหน่วยหรือคำจำกัดความ
อย่างไรก็ตามหน่วยความจำบางครั้งไม่สามารถจำสมการทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณความเข้มข้น สำหรับสิ่งนี้มันมีประโยชน์มากที่จะมีคำจำกัดความที่ชัดเจนของแต่ละแนวคิด.
จากคำจำกัดความหน่วยจะถูกเขียนโดยใช้ ปัจจัยการแปลง เพื่อแสดงสิ่งที่สอดคล้องกับสิ่งที่คุณต้องการพิจารณา.
ตัวอย่างเช่นถ้าคุณมี molality และคุณต้องการแปลงให้เป็น normality ให้ดำเนินการดังนี้:
(ตัวทำละลาย mol / Kg) x (kg / 1000g) (g ตัวทำละลาย / มล.) (ตัวทำละลาย mL / mL) (1000mL / L) (Eq / mol)
โปรดทราบว่า (g ตัวทำละลาย / มล.) คือความหนาแน่นของตัวทำละลาย คำว่า (สารละลาย mL / สารละลาย mL) หมายถึงปริมาณที่แท้จริงของสารละลายที่สอดคล้องกับตัวทำละลาย ในแบบฝึกหัดมากมายเทอมสุดท้ายนี้มีค่าเท่ากับ 1 ด้วยเหตุผลเชิงปฏิบัติถึงแม้ว่ามันจะไม่เป็นความจริงโดยสิ้นเชิง.
การอ้างอิง
- เคมีเบื้องต้น 1เซนต์ ฉบับแคนาดา หน่วยเชิงปริมาณของความเข้มข้น บทที่ 11 โซลูชั่น นำมาจาก: opentextbc.ca
- วิกิพีเดีย (2018) ความเข้มข้นที่เท่าเทียมกัน นำมาจาก: en.wikipedia.org
- PharmaFactz (2018) โมลาริตี้คืออะไร? นำมาจาก: pharmafactz.com
- Whitten, Davis, Peck & Stanley เคมี (8th ed.) CENGAGE Learning, p 101-103, 512, 513.
- สารละลาย - โมลาริตี้ นำมาจาก: chem.ucla.edu
- Quimicas.net (2018) ตัวอย่างของเรื่องธรรมดา ดึงมาจาก: quimicas.net.