Концентрація розчинів

Концентрація розчинів - поняття, досить поширене як в науковому обігу, так і в побутовій лексиці - характеризує кількісну структуру складу якого-небудь розчину. У відповідності зі стандартами і визначеннями ІЮПА? К (міжнародний реєстр хімічних сполук) під концентрацією розуміється співвідношення мас речовини і розчину. Вимірювання цього співвідношення проводиться в одиницях моль / л, або г / л.

Якщо ми розглядаємо речовини, пропорція яких може бути виражена однотипними величинами (наприклад, маса до маси), то їх співвідношення прийнято відображати частками, але в практиці більшого поширення набуло використання саме поняття концентрація розчинів.

Існує кілька варіантів, за допомогою яких можна відобразити концентрацію. Для розчинів найчастіше застосовується вираз структури розчину в масових і об`ємних (для рідин) процентах, можна висловлювати концентрацію в молях, крім того, концентрація розчинів може бути виражена і в грам-еквівалентах. У деяких випадках використовують варіант відображення концентрації за допомогою титру або показника молярності.

Як правило, концентрація розчинів, які не вимагають великої точності у своєму вираженні, показується масовими відсотками. Там же, де необхідна висока точність, використовуються молі, титри, або ж грам-еквіваленти.

При використанні масових відсотків слід застосовувати правило, згідно з яким, вираз концентрації вказується в одних і тих же одиницях, наприклад, скільки грамів речовини міститься в такій-то кількості грамів розчину. Не можна поєднувати відображення в грамах і одиницях об`єму (наприклад: кількість грамів речовини в 100 мілілітрах розчину).

Наприклад, якщо нам необхідно висловити складу 10% -го розчину кухонної солі, формула якої NaCl, то це слід розуміти таким чином, що 100 грамовий розчин включає 10 г солі і 90 г води. У тому випадку, якщо концентрація задана в одиницях процентної маси речовини (наприклад, 25% -ний розчин), а необхідно використовувати таку кількість розчину, щоб у ньому було деяке точно вказану кількість речовини (наприклад, 5 г), то розчин слід брати по масі (в даному прикладі - це 20 г).

Для кожного варіанту відображення концентрації існує своя формула. Так, якщо використовується процентна концентрація розчину, формула має наступний вигляд:

С = m1 / m, в якій: m1 - маса речовини, розчиненого в даному розчині, і виражена в грамах або кілограмах, m - маса розчину, виражена в тих же одиницях.

Молярна концентрація речовини в розчині визначається формулою: C (M) = n / V, де n - кількість речовини в молях, V - об`єм розчину в літрах. При використанні грам-еквівалентів формула набуває вигляду: C (N) = z / V, в якій V - об`єм розчину, виражений в літрах, z - число еквівалентності.

У тих випадках, коли відома щільність розчину, зручніше відбивати його за обсягом. Але це тільки в тому випадку, коли мова йде про досить концентрованих розчинах (менше 1%), так як помилка в такому випадку може бути незначною.

Виражена в кількості молей концентрація в хімії називається молярної. Якщо кажуть: «одномолярний розчин», то це означає, що в 1 літрі рідини міститься 1 моль речовини. Такий розчин ще називають просто «молярним».

Якщо концентрація виражається кількістю грам-еквівалентів, які містяться в одиниці об`єму рідини, то в цьому випадку використовують вираз «нормальність», яке показує, що, наприклад, в 1 літрі рідини знаходиться 1 грам-еквівалент. Найчастіше такий розчин просто називають нормальним.

У статті розглянуті лише деякі, основні методи вираження концентрацій. В інших випадках, коли мова йде про складні розчинах, для цього можуть використовуватися й інші одиниці.