Soluzioni: concentrazione, frazione di massa. Definizione, calcolo e raccomandazioni
La concentrazione di massa della soluzione è uno diconcetti comuni nella chimica moderna. Nell'articolo riveleremo le caratteristiche delle soluzioni, i loro tipi, l'applicazione. Prendiamo nota di alcuni esempi di calcolo di diversi tipi di concentrazioni.
Caratteristiche delle soluzioni
Una soluzione è un sistema omogeneo che hacomposizione variabile. Dei due componenti della soluzione, si agisce sempre come un mezzo. È in esso che i frammenti strutturali di altre sostanze si dissolveranno. È chiamato solvente in cui si trovano le molecole della sostanza disciolta.
Se si miscelano due sostanze gassose, non viene rilasciato alcun solvente. Per ogni situazione specifica, vengono fatti sempre dei calcoli speciali.
Ottenere sistemi omogenei
Per ottenere soluzioni omogenee,frantumazione soluti alle unità strutturali. Solo in questo caso il sistema sarà vero. Se schiacciato su piccole goccioline, i granelli di sabbia che saranno distribuiti nel mezzo, si ottengono soluzioni colloidali, emulsioni, sospensioni.
Applicazione di soluzioni
A proposito, nella costruzione di una miscela di sabbia, cemento,l'acqua è anche chiamata soluzione, ma dal punto di vista chimico è una sospensione. L'importanza pratica delle soluzioni può essere spiegata per vari motivi.
Si verificano reazioni chimiche in soluzioni liquidenel volume del solvente. Questo li rende disponibili per la reazione senza alcuna azione aggiuntiva sul sistema. In una miscela contenente particelle solide, è impossibile effettuare la reazione per intero. Per accelerare il processo, avremo bisogno di toccare le particelle in alcuni punti. Per aumentare la velocità di reazione, i cristalli vengono macinati in un mortaio, quindi vengono pressati. Ma non è immediatamente possibile raggiungere la completezza del processo.
Nella soluzione, il processo procede in modo diverso. Le molecole si muovono liberamente, quando si scontrano, avvengono le trasformazioni chimiche. L'energia, che inizia a essere rilasciata in questa interazione, viene accumulata dal solvente, il sistema non viene praticamente riscaldato.
Proprietà fisiche e concentrazione di soluzioni
La frazione di massa della sostanza consente di determinareil rapporto quantitativo tra la sostanza disciolta e il solvente assunto per la loro preparazione. Le leghe metalliche, a proposito, sono anche soluzioni, ma solide, caratterizzate da determinati parametri fisici.
Le soluzioni hanno la capacità di cambiare le forzel'azione del componente disciolto. Questo li rende popolari in agricoltura e la medicina. Ad esempio, una soluzione di permanganato di potassio (permanganato di potassio) è utilizzato per il trattamento di ferite e abrasioni in alta concentrazione. Ma il valore pratico e la sua bassa concentrazione. Così, la frazione in massa di sostanza 2-3% soluzione dà leggermente rosa, rivendicata per lavanda gastrica.
I cristalli viola scuro del permanganato di potassio non lo sonosono utilizzati per scopi medici, dal momento che hanno forti proprietà ossidanti. In generale, l'intensità del colore è direttamente correlata alla sua concentrazione. La frazione di massa della sostanza consente di regolare la tossicità della soluzione preparata.
Frazione di massa
Come viene calcolata questa concentrazione? La frazione di massa di una sostanza è caratterizzata dal rapporto tra la massa della sostanza e la massa della soluzione presa in percentuale. Le loro proprietà organolettiche sono influenzate non solo da ciò che sarà dissolto, ma anche dall'indice quantitativo. Ad esempio, per una soluzione debole di sale comune, non c'è quasi alcun sapore, e ad alte concentrazioni si manifesta in vari gradi.
Come viene determinata la concentrazione nella pratica? La frazione di massa della sostanza in soluzione è considerata nel corso scolastico di chimica inorganica. I compiti per la sua definizione sono inclusi nelle attività di test per i laureati di grado 9.
Ecco un esempio di un'attività in cui viene utilizzata la concentrazione.
La frazione di massa del sale da cucina è del 25%. Il peso della soluzione è di 250 grammi. Determina la massa d'acqua in essa contenuta. Per eseguire i calcoli, devi prima scoprire la massa della sostanza. Procedendo dalla proporzione, otteniamo che le sostanze nella soluzione sono 62,5 grammi. Per determinare la massa d'acqua, si sottraggono da 250 grammi la massa della sostanza stessa, risultando in 187,5 g.
Tipi di concentrazioni
Cos'è la concentrazione? Le frazioni di massa in soluzione non possono contenere più del cento per cento. In chimica, il termine "concentrazione" assume un certo contenuto di una sostanza disciolta. Ci sono molte delle sue varianti: molare, concentrazione di massa.
Ad esempio, se è necessario preparare una soluzione da80 grammi di acqua e 20 grammi di sale da tavola e determinare la frazione di massa della sostanza nella soluzione, è necessario prima determinare la massa della soluzione. Sarà cento grammi. La percentuale della sostanza è del 20 percento.
Abbiamo analizzato ciò che costituiscefrazione di massa. La concentrazione molare presuppone il rapporto tra la quantità di sostanza e il volume della soluzione presa. Per preparare una soluzione con una data concentrazione molare, viene prima determinata la massa della sostanza. Quindi pesare la quantità necessaria e sciogliere in un litro di solvente.
Calcolo della concentrazione molare
Quindi, per la preparazione di 2 litri di soluzione conad una concentrazione di 0,15 mol / l, viene dapprima calcolato il peso del sale contenuto nella soluzione. Per fare ciò, separare 0,15 moli per 2 litri, otteniamo 0,075 moli. Ora calcola la massa: 0,075 moli vengono moltiplicati per 58,5 g / mol. Il risultato è 4,39 g.
Problemi di chimica analitica
Come un problema chimico applicatoconsidera l'analisi. Con il suo aiuto, viene identificata la composizione della miscela, vengono eseguiti test diagnostici, analizzate le rocce. Per questo, è necessario determinare la composizione qualitativa e quantitativa della soluzione.
Tra quelle attività che sono più spesso incontrate inchimica inorganica, individuiamo la determinazione della concentrazione di una sostanza per un dato valore per un'altra sostanza. Con l'aiuto di esperimenti, è possibile aggiungere gradualmente la soluzione ricercata alla soluzione in cui è nota la concentrazione molare. Questo processo è chiamato titolazione.
Solubilità e solventi
Il solvente più comune èacqua. Scioglie completamente basi, acidi, sali, alcuni composti organici. Sono le soluzioni idriche che sono i sistemi più comuni in natura. L'acqua funge da solvente biologico. È considerato la base per il flusso di molti media: sangue, citosol, fluidi intercellulari. Molti tipi di animali e piante vivono proprio nell'ambiente acquatico.
La solubilità si riferisce alla proprietà di una sostanza di dissolversi in un solvente scelto. Questo è un fenomeno complesso, che richiede la considerazione di alcune sfumature e peculiarità della struttura del solvente.
Come buone sostanze organiche si possono notare alcoli. Includono gruppi idrossi nella loro composizione e quindi hanno un'alta solubilità.
conclusione
Qualsiasi liquido può essere considerato comesolvente. Questo è il motivo per cui parliamo spesso della reciproca solubilità di diverse sostanze liquide. Ad esempio, tra le sostanze organiche possiamo menzionare la solubilità in acqua di esteri.
Diversi tipi di concentrazioni utilizzate inchimica inorganica e organica, aiutano a condurre determinazioni qualitative e quantitative di sostanze. La teoria delle soluzioni è richiesta in chimica analitica, farmaceutica e medicina moderna.
