Liuoksen massapitoisuus on yksi nykyajan kemian yleisistä käsitteistä. Artikkelissa tunnistamme ratkaisujen ominaisuudet, niiden tyypit, sovellukset. Huomattakoon muutamia esimerkkejä erityyppisten pitoisuuksien laskemisesta.
Ratkaisujen ominaisuudet
Ratkaisu on homogeeninen järjestelmä, jonka koostumus vaihtelee. Ratkaisun kahdesta komponentista toinen toimii aina väliaineena. Siinä muiden aineiden rakenteelliset fragmentit liukenevat. Sitä kutsutaan liuottimeksi, jonka sisällä liuenneen aineen molekyylit sijaitsevat.
Jos kaksi kaasumaista ainetta sekoitetaan, liuotinta ei vapaudu. Erikoislaskelmat tehdään aina kullekin erityistilanteelle.
Homogeenisten järjestelmien saaminen
Homogeenisten liuosten saamiseksi on tarpeen murskata liuenneet aineet rakenneyksiköiksi. Vasta silloin järjestelmät ovat totta. Pieniksi pisaroiksi murskattua saadaan hiekkajyviä, jotka jakautuvat väliaineeseen, kolloidisia liuoksia, emulsioita, suspensioita.
Ratkaisujen käyttäminen
Muuten, sisäänrakentamisessa hiekan, sementin ja veden seosta kutsutaan myös liuokseksi, mutta kemiallisesta näkökulmasta se on suspensio. Ratkaisujen käytännön merkitys voidaan selittää useista syistä.
Kemiallisia reaktioita nestemäisissä liuoksissa tapahtuu suurimmassa osassa liuotinta. Tämä tekee niistä käytettävissä reagointia varten ilman, että järjestelmässä tehdään lisätoimia. Seoksessa, joka sisältää kiinteitä hiukkasia, on mahdotonta suorittaa reaktiota kokonaan. Prosessin nopeuttamiseksi hiukkasten on koskettava joissakin kohdissa. Reaktionopeuden lisäämiseksi kiteet jauhetaan huhmareessa, sitten ne puristetaan. Mutta ei ole heti mahdollista saavuttaa prosessin täydellisyyttä.
Ratkaisussa prosessi etenee eri tavalla. Molekyylit liikkuvat vapaasti, ja kun ne törmäävät, tapahtuu kemiallisia muutoksia. Energia, joka alkaa vapautua tällaisessa vuorovaikutuksessa, kerääntyy liuottimeen, järjestelmä ei käytännössä lämpene.
Liuosten fysikaaliset ominaisuudet ja pitoisuus
Aineen massaosuuden avulla voit määrittää niiden valmistukseen käytetyn liuenneen aineen ja liuottimen kvantitatiivisen suhteen. Metalliseokset ovat muuten myös liuoksia, mutta kiinteitä, joille on ominaista tietyt fysikaaliset parametrit.
Ratkaisut voivat muuttaa liuenneen komponentin vahvuutta. Tämä tekee niistä kysyttyjä maataloudessa ja lääketieteessä. Esimerkiksi kaliumpermanganaattiliuosta (kaliumpermanganaattia) käytetään hankausten ja haavojen hoitoon keskipitkällä pitoisuudella. Mutta käytännöllinensen alhainen pitoisuus on myös tärkeä. Siten aineen massaosuus 2-3 % antaa liuokselle hieman vaaleanpunaisen värin, mikä on tarpeen mahahuuhtelussa.
Kaliumpermanganaatin tummanvioletteja kiteitä ei käytetä lääketieteellisiin tarkoituksiin, koska niillä on voimakkaita hapettavia ominaisuuksia. Yleensä värin intensiteetti riippuu suoraan sen pitoisuudesta. Aineen massaosuuden avulla voit säätää valmiin liuoksen myrkyllisyyttä.
Massaosa
Miten tämä pitoisuus lasketaan? Aineen massaosuutta kuvaa aineen massan suhde liuoksen massaan prosentteina. Niiden organoleptisiin ominaisuuksiin ei vaikuta ainoastaan se, mikä liukenee, vaan myös määrällinen indikaattori. Esimerkiksi heikolla suolaliuoksella ei juuri ole makua, ja suurilla pitoisuuksilla se ilmenee vaihtelevassa määrin.
Miten keskittyminen määritetään käytännössä? Aineen massaosuutta liuoksessa tarkastellaan epäorgaanisen kemian kurssilla. Sen määrittämiseen tarvittavat tehtävät sisältyvät 9. luokan valmistuneiden koetehtäviin.
Annetaan esimerkki tehtävästä, jossa käytetään keskittymistä.
Pöytäsuolan massaosuus 25 %. Liuoksen massa on 250 grammaa. Määritä sen sisältämän veden massa. Laskelmien suorittamiseksi sinun on ensin selvitettävä aineen massa. Suhteen perusteella havaitsemme, että liuoksessa olevia aineita on 62,5 grammaa. Veden massan määrittämiseksi vähennä itse aineen massa 250 grammastasaamme 187,5 g.
Pitoisuustyypit
Mitä keskittyminen on? Liuoksen massafraktiot eivät saa sisältää enempää kuin sata prosenttia. Kemiassa termi "pitoisuus" tarkoittaa tiettyä määrää liuennutta ainetta. Vaihtoehtoja on useita: molaarinen, massapitoisuus.
Jos sinun on esimerkiksi valmistettava liuos, jossa on 80 grammaa vettä ja 20 grammaa ruokasuolaa ja määritettävä aineen massaosuudet liuoksessa, sinun on ensin määritettävä liuoksen massa. Siitä tulee sata grammaa. Aineen prosenttiosuus on 20 prosenttia.
Analysoimme, mikä muodostaa massaosuuden. Molaarinen pitoisuus viittaa aineen määrän suhdetta otetun liuoksen tilavuuteen. Tietyn moolipitoisuuden omaavan liuoksen valmistamiseksi määritetään ensin aineen massa. Sitten se punnitaan oikea määrä ja liuotetaan litraan liuotinta.
Moolipitoisuuden laskenta
Joten valmistaaksesi 2 litraa liuosta, jonka pitoisuus on 0,15 mol/l, laske ensin liuoksen sisältämän suolan massa. Tätä varten sinun on jaettava 0,15 mol 2 litralla, saamme 0,075 mol. Nyt lasketaan massa: 0,075 mol kerrotaan 58,5 g / mol. Tulos - 4, 39
Analyyttisen kemian ongelmat
Analyysiä pidetään soveltavana kemiallisena ongelmana. Sen avulla paljastetaan seoksen koostumus, suoritetaan diagnostisia testejä ja analysoidaan kiviä. Tätä varten sinun on määritettävä liuoksen laadullinen ja määrällinen koostumus.
Epäorgaanisessa kemiassa useimmin kohdatuista tehtävistä nostetaan esiin yhden aineen pitoisuuden määrittäminen annetusta arvosta toisessa aineessa. Kokeiden avulla on mahdollista suorittaa asteittainen halutun liuoksen lisääminen liuokseen, jonka moolipitoisuus tiedetään. Tätä prosessia kutsutaan titraamiseksi.
Liukoisuus ja liuottimet
Yleisin liuotin on vesi. Se liuottaa täydellisesti emäkset, hapot, suolat, jotkut orgaaniset yhdisteet. Vesiliuokset ovat yleisimpiä järjestelmiä luonnossa. Vesi toimii biologisena liuottimena. Sitä pidetään perustana monien välineiden virtaukselle: veri, sytosolit, solujen väliset nesteet. Vesiympäristössä elää monenlaisia eläimiä ja kasveja.
Liukoisuus on aineen ominaisuus liueta valittuun liuottimeen. Tämä on monimutkainen ilmiö, joka edellyttää liuottimen tiettyjen vivahteiden ja rakenteellisten ominaisuuksien huomioon ottamista.
Alkoholit voidaan mainita hyvinä orgaanisina aineina. Niiden koostumuksessa on hydroksyyliryhmiä, joten niiden liukoisuus on hyvä.
Johtopäätös
Mitä tahansa nestettä voidaan pitää liuottimena. Siksi puhumme usein eri nestemäisten aineiden keskinäisestä liukoisuudesta. Orgaanisista aineista voidaan mainita esimerkiksi esterien vesiliukoisuus.
Epäorgaanisessa ja orgaanisessa kemiassa käytetyt erityyppiset pitoisuudet auttavat suorittamaanaineiden laadulliset ja määrälliset määritykset. Ratkaisuteorialla on kysyntää analyyttisessä kemiassa, lääkkeissä ja modernissa lääketieteessä.
