Як розрахувати концентрацію розчину

У хімії концентрація розчину показує, як багато розчиненого речовини міститься в розчиннику. Відповідно до стандартної формулою C = m / V, де C - концентрація, m - маса розчиненої речовини і V - загальний об`єм розчину. При малих концентраціях зручніше обчислювати концентрацію в мільйонних частках (ppm). Під час лабораторної роботи вас можуть попросити також обчислити молярность, або молярна концентрація розчину.

кроки

Метод 1 з 3:

Використання відносини маси до об`єму

1. Знайдіть масу розчиненої речовини. Ця речовина додають в розчинник, щоб отримати розчин. Якщо в умові дана маса розчиненої речовини, запишіть її і вкажіть відповідні одиниці вимірювання. Якщо цю масу необхідно знайти, зважте то речовина, яке ви збираєтеся розчинити, на лабораторних вагах і запишіть результат вимірювань.

Якщо розчинена речовина має рідку форму, можна обчислити масу за допомогою формули для щільності D = m / V, де m - маса рідини і V - її обсяг. Щоб знайти масу, помножте щільність рідини на обсяг.

Порада: якщо необхідно використовувати ваги, відніміть із загальної маси масу ємності, в якій знаходиться зважувати рідина, щоб отримати правильний результат.

Calculate the Concentration of a Solution Step 2

2. Запишіть загальний обсяг розчину. Цей обсяг дорівнює сумі обсягу розчинника і розчиненої речовини. Якщо необхідно виміряти обсяг в лабораторії, приготуйте розчин в мірній пробірці або мензурки та визначте обсяг. Щоб отримати більш точний результат, визначте обсяг по верхньому краю поверхні розчину (меніска). Запишіть знайдену величину.

Якщо ви не вимірюєте об`єм розчину самостійно, можливо, буде потрібно обчислити його по масі і щільності.

Наприклад, якщо слід знайти концентрацію 3,45 грама солі, розчиненої в 2 літрах води, можна визначити обсяг за формулою для щільності. Знайдіть щільність солі в довіднику або інтернеті і вирішите рівняння щодо маси m. В даному випадку щільність солі становить 2,16 г / мл (грами на мілілітр). Отримуємо 2,16 г / мл = (3,45 г) / V. Помножимо обидві частини рівності на V і отримаємо V (2,16 г / мл) = 3,45 г. Після цього поділимо кожну частину на 2,16 і знайдемо обсяг: V = (3,45 г) / (2,16 г / мл) = 1,60 мл.

Додайте до обсягу розчиненої речовини обсяг розчинника. У нашому прикладі маємо 2 л + 1,6 мл = 2000 мл + 1,6 мл = 2001,6 мл. Можна залишити знайдений обсяг в мілілітрах або перевести його в літри: 2,002 л.

Calculate the Concentration of a Solution Step 3

3. Поділіть масу розчиненої речовини на загальний обсяг розчину. Запишіть рівняння C = m / V, де m - маса розчиненої речовини і V - загальний об`єм розчину. Підставте величини маси і об`єму і виконайте поділ, щоб визначити концентрацію розчину. Не забудьте записати у відповіді правильні одиниці вимірювання.

У нашому прикладі для концентрації 3,45 грама солі в 2 літрах води маємо C = (3,45 г) / (2,002 л) = 1,723 г / л.

У деяких задачах потрібно знайти концентрацію в певних величинах. Не забудьте перевести значення в відповідні одиниці вимірювання, перш ніж підставляти їх в кінцеву формулу.

Метод 2 з 3:

Обчислення концентрації у відсотках або мільйонних частках

1. Знайдіть масу розчиненої речовини в грамах. Виміряйте масу того речовини, яке ви збираєтеся додати в розчин. Не забудьте відняти масу ємності, якщо ви використовуєте її при зважуванні, щоб отримати правильний результат.

Якщо розчиняється речовина знаходиться в рідкій формі, можна обчислити його масу за допомогою формули D = m / V, де D - щільність рідини, m - її маса і V - об`єм. Знайдіть щільність рідини в довіднику або інтернеті і вирішите рівняння щодо маси.

Calculate the Concentration of a Solution Step 5

2. Визначте загальну масу розчину в грамах. Загальна маса дорівнює сумі мас розчиненої речовини і розчинника. Виміряйте ці маси за допомогою лабораторних ваг або переведіть обсяг розчинника в масу за допомогою формули для щільності D = m / V. Складіть маси розчиненої речовини і розчинника, щоб знайти загальну масу.

Наприклад, якщо ви хочете знайти концентрацію 10 грамів порошку какао в 1,2 літра води, визначте масу води за формулою для щільності. Щільність води становить 1000 г / л, тому отримуємо 1000 г / л = m / (1,2 л). Помножимо обидві сторони рівності на 1,2 літра і знайдемо масу в грамах: m = 1,2 л × 1000 г / л = 1200 г. Додамо масу порошку какао і отримаємо 1210 р.

Calculate the Concentration of a Solution Step 6

3. Поділіть масу розчиненої речовини на загальну масу розчину. Визначимо концентрацію як C = маса розчиненої речовини / загальна маса розчину. Підставте в це рівняння значення, щоб знайти концентрацію розчину.

У нашому прикладі C = (10 г) / (1210 г) = 0,00826.

Calculate the Concentration of a Solution Step 7

4. Помножте відповідь на 100, якщо хочете знайти концентрацію в процентах. Якщо потрібно визначити концентрацію в процентах, помножте знайдена відповідь на 100. Запишіть отриманий результат зі знаком відсотків.

У нашому прикладі концентрація у відсотках становить 0,00826 × 100 = 0,826%.

Calculate the Concentration of a Solution Step 8

5. Помножте концентрацію на 1000000, щоб знайти мільйонні частки. Візьміть знайдене значення концентрації і помножте його на 1000000, або 10. В результаті ви знайдете, скільки мільйонних часток розчиненої речовини міститься в розчині. Вкажіть у відповіді одиниці виміру в ppm.

У нашому прикладі кількість мільйонних часток ppm = 0,00826 × 1000000 = 8260 ppm.

Порада: мільйонні частки зазвичай використовують для дуже малих концентрацій, коли легше записати і зрозуміти відповідь в них, а не у відсотках.

Метод 3 з 3:

обчислення молярности

1. Складіть атомні маси розчиненої речовини, щоб знайти молярну масу. Подивіться, з яких хімічних елементів складається дане розчинена речовина. Випишіть атомну масу кожного елемента, оскільки атомна і молярна маси рівні. Складіть все атомні маси елементів розчиненої речовини, щоб знайти загальну молярну масу. Вкажіть в отриманому результаті, що це г / моль (кількість грамів на моль).

Наприклад, якщо в якості розчиненого речовини дан гідроксид калію, знайдіть атомні маси калію, кисню і водню і складіть їх. В результаті вийде молярна маса = 39 +16 + 1 = 56 г / моль.
Молярность використовується в хімії в основному тоді, коли відомий хімічний склад розчиненого речовини.

Calculate the Concentration of a Solution Step 10

2. Поділіть масу розчиненої речовини на його молярну масу, щоб визначити кількість молей. При необхідності виміряйте масу розчиненої речовини за допомогою лабораторних ваг. Не забудьте відняти масу ємності, щоб отримати правильний результат. Поділіть знайдену масу на молярну масу, в результаті ви дізнаєтеся кількість молей. Вкажіть біля відповіді «моль».

Наприклад, якщо ви хочете знайти, скільки молей міститься в 25 грамах гідроксиду калію (KOH), рівняння буде виглядати наступним чином: число молей = (25 г) / (56 г / моль) = 0,45 моль.

Переведіть масу розчиненої речовини в грами, якщо вона вказана в інших одиницях виміру.

Моли показують кількість молекул в розчині.

Calculate the Concentration of a Solution Step 11

3. Переведіть обсяг розчину в літри. Визначте обсяг розчинника, перш ніж приготувати розчин. Якщо обсяг не дано у умови завдання, використовуйте мірну пробірку або мензурку. Якщо ви отримаєте результат в мілілітрах, поділіть його на 1000, щоб перевести в літри.

У розглянутому прикладі якщо ви використовуєте 400 мілілітрів води, поділіть цю величину на 1000, і у вас вийде 0,4 літра.

Якщо обсяг розчинника вже вказано в літрах, даний крок можна пропустити.

Порада: зазвичай немає необхідності враховувати обсяг розчиненої речовини, так як він, як правило, не сильно впливає на загальний обсяг. Однак якщо обсяг помітно зміниться після того, як ви додасте розчинна речовина, використовуйте загальний обсяг розчину.

Calculate the Concentration of a Solution Step 12

4. Поділіть кількість молей розчиненої речовини на об`єм розчину в літрах. Запишіть молярность наступним чином: M = mol / V, де mol - кількість молей розчиненої речовини і V - об`єм розчинника. Знайдіть відповідь і поставте біля нього букву «M».

У нашому прикладі M = (0,45 моль) / (0,4 л) = 1,125 M.

Поради

Якщо ви перебуваєте в лабораторії і не знаєте, скільки розчиненої речовини було додано, можна титрувати розчин іншими реактивами. При цьому необхідно знати, як записувати хімічні рівняння в стехиометрическом вигляді.