Tirpalo masės koncentracija yra viena iš įprastų šiuolaikinės chemijos sąvokų. Straipsnyje nustatysime sprendimų ypatybes, jų tipus, pritaikymą. Pažymėkime keletą skirtingų koncentracijų tipų skaičiavimo pavyzdžių.
Sprendimų ypatybės
Sprendimas yra vienalytė sistema su kintama sudėtimi. Iš dviejų sprendimo komponentų vienas visada veikia kaip terpė. Būtent jame ištirps kitų medžiagų struktūriniai fragmentai. Jis vadinamas tirpikliu, kurio viduje yra ištirpusios medžiagos molekulės.
Jei sumaišomos dvi dujinės medžiagos, tirpiklis neišsiskiria. Kiekvienai konkrečiai situacijai visada atliekami specialūs skaičiavimai.
Homogeninių sistemų gavimas
Norint gauti vienalyčius tirpalus, ištirpusias medžiagas reikia susmulkinti iki struktūrinių vienetų. Tik tada sistemos bus tikros. Susmulkinus iki smulkių lašelių, gaunami smėlio grūdeliai, kurie pasiskirstys terpėje, koloidiniai tirpalai, emulsijos, suspensijos.
Sprendimų naudojimas
Beje, įstatybos, smėlio, cemento, vandens mišinys dar vadinamas tirpalu, bet chemiškai tai yra suspensija. Praktinė sprendimų svarba gali būti paaiškinta dėl įvairių priežasčių.
Cheminės reakcijos skystuose tirpaluose vyksta didžiojoje tirpiklio dalyje. Tai leidžia jiems reaguoti be jokių papildomų veiksmų sistemoje. Mišinyje, kuriame yra kietų dalelių, neįmanoma visiškai atlikti reakcijos. Norint pagreitinti procesą, dalelės turės liestis kai kuriuose taškuose. Reakcijos greičiui padidinti kristalai sumalami skiedinyje, po to presuojami. Tačiau proceso užbaigimo iš karto pasiekti neįmanoma.
Sprendime procesas vyksta kitaip. Molekulės juda laisvai, o joms susidūrus vyksta cheminės transformacijos. Energiją, kuri pradeda išsiskirti esant tokiai sąveikai, kaupia tirpiklis, sistema praktiškai neįkaista.
Fizikinės savybės ir tirpalų koncentracija
Medžiagos masės dalis leidžia nustatyti kiekybinį tirpios medžiagos ir tirpiklio, paimto joms paruošti, santykį. Metalų lydiniai, beje, taip pat yra tirpalai, bet kieti, pasižymintys tam tikrais fiziniais parametrais.
Sprendimai turi galimybę pakeisti ištirpusio komponento stiprumą. Dėl to jie yra paklausūs žemės ūkyje ir medicinoje. Pavyzdžiui, vidutinės koncentracijos įbrėžimams ir žaizdoms gydyti naudojamas kalio permanganato (kalio permanganato) tirpalas. Bet praktiškamaža jo koncentracija taip pat svarbi. Taigi, 2–3% medžiagos masės dalis suteikia tirpalui šiek tiek rausvos spalvos, todėl reikia išplauti skrandį.
Tamsiai violetiniai kalio permanganato kristalai nenaudojami medicininiais tikslais, nes turi stiprių oksiduojančių savybių. Apskritai spalvos intensyvumas yra tiesiogiai susijęs su jo koncentracija. Medžiagos masės dalis leidžia reguliuoti gatavo tirpalo toksiškumą.
Masinė dalis
Kaip apskaičiuojama ši koncentracija? Medžiagos masės dalis apibūdinama medžiagos masės ir tirpalo masės santykiu, išreikštu procentais. Jų organoleptinėms savybėms įtakos turi ne tik tai, kas ištirps, bet ir kiekybinis rodiklis. Pavyzdžiui, silpnam paprastosios druskos tirpalui skonio beveik nėra, o esant didelei koncentracijai, jis pasireiškia įvairiai.
Kaip praktiškai nustatoma koncentracija? Medžiagos masės dalis tirpale nagrinėjama neorganinės chemijos mokykliniame kurse. Jo nustatymo užduotys įtrauktos į 9 klasės abiturientų testo užduotis.
Pateikime užduoties, kuriai reikalinga koncentracija, pavyzdį.
Masinė valgomosios druskos dalis 25%. Tirpalo masė yra 250 gramų. Nustatykite jame esančio vandens masę. Norėdami atlikti skaičiavimus, pirmiausia turite sužinoti medžiagos masę. Remiantis proporcija, mes nustatome, kad tirpale yra 62,5 gramų medžiagų. Norėdami nustatyti vandens masę, iš 250 gramų atimkite pačios medžiagos masęgauname 187,5 g.
Koncentracijų tipai
Kas yra koncentracija? Masės frakcijose tirpale gali būti ne daugiau kaip šimtas procentų. Chemijoje terminas „koncentracija“reiškia tam tikrą ištirpusios medžiagos kiekį. Yra keletas variantų: molinė, masės koncentracija.
Pavyzdžiui, jei reikia paruošti 80 gramų vandens ir 20 gramų valgomosios druskos tirpalą ir nustatyti medžiagos masės dalis tirpale, pirmiausia turite nustatyti tirpalo masę. Tai bus šimtas gramų. Medžiagos procentinė dalis yra 20 procentų.
Išanalizavome, kas sudaro masės dalį. Molinė koncentracija reiškia medžiagos kiekio ir paimto tirpalo tūrio santykį. Norint paruošti tam tikros molinės koncentracijos tirpalą, pirmiausia nustatoma medžiagos masė. Tada jis pasveriamas reikiamu kiekiu ir ištirpinamas litre tirpiklio.
Molinės koncentracijos apskaičiavimas
Taigi, norėdami paruošti 2 litrus 0,15 mol/l koncentracijos tirpalo, pirmiausia apskaičiuokite tirpale esančios druskos masę. Norėdami tai padaryti, turite padalyti 0,15 mol iš 2 litrų, gauname 0,075 mol. Dabar apskaičiuojame masę: 0,075 mol padauginama iš 58,5 g / mol. Rezultatas – 4, 39
Analitinės chemijos problemos
Analizė laikoma taikomąja chemine problema. Su jo pagalba atskleidžiama mišinio sudėtis, atliekami diagnostiniai tyrimai, analizuojamos uolienos. Norėdami tai padaryti, turite nustatyti kokybinę ir kiekybinę tirpalo sudėtį.
Iš tų užduočių, su kuriomis dažniausiai susiduriama neorganinėje chemijoje, išskiriame vienos medžiagos koncentracijos nustatymą pagal tam tikrą vertę kitoje medžiagoje. Eksperimentų pagalba į tirpalą, kuriame žinoma molinė koncentracija, galima palaipsniui įpilti norimo tirpalo. Šis procesas vadinamas titravimu.
Tirpumas ir tirpikliai
Dažniausias tirpiklis yra vanduo. Puikiai tirpina bazes, rūgštis, druskas, kai kuriuos organinius junginius. Būtent vandeniniai tirpalai yra labiausiai paplitusios sistemos gamtoje. Vanduo veikia kaip biologinis tirpiklis. Jis laikomas daugelio terpių tekėjimo pagrindu: kraujo, citozolių, tarpląstelinių skysčių. Daugelio rūšių gyvūnai ir augalai gyvena vandens aplinkoje.
Tirpumas – tai medžiagos savybė ištirpti pasirinktame tirpiklyje. Tai sudėtingas reiškinys, dėl kurio reikia atsižvelgti į tam tikrus tirpiklio niuansus ir struktūrines ypatybes.
Galima pažymėti, kad alkoholiai yra geros organinės medžiagos. Jų sudėtyje yra hidroksilo grupių, todėl jie gerai tirpsta.
Išvada
Bet koks skystis gali būti laikomas tirpikliu. Todėl dažnai kalbame apie skirtingų skystų medžiagų tarpusavio tirpumą. Pavyzdžiui, iš organinių medžiagų galima paminėti esterių tirpumą vandenyje.
Įvairių tipų koncentracijos, naudojamos neorganinėje ir organinėje chemijoje, padeda atliktikokybiniai ir kiekybiniai medžiagų nustatymai. Sprendimų teorija yra paklausi analitinės chemijos, farmacijos ir šiuolaikinės medicinos srityse.
