Konsentrasjonsdefinisjon (kjemi)

Hva konsentrasjon betyr i kjemi

I en løsning er konsentrasjon mengden oppløst stoff per volum løsemiddel. Glow Images, Inc / Getty Images

I kjemi er ordet 'konsentrasjon' relatert til komponentene i en blanding eller løsning. Her er definisjonen av konsentrasjon og en titt på ulike metoder som brukes for å beregne den.

Konsentrasjon Definisjon

I kjemi, konsentrasjon refererer til mengden av et stoff i et definert rom. En annen definisjon er at konsentrasjon er forholdet mellom oppløst stoff i en løsning på begge løsemiddel eller totalt løsning . Konsentrasjon uttrykkes vanligvis i form av masse per enhet volum . Imidlertid kan konsentrasjonen av oppløst stoff også uttrykkes i føflekker eller volumenheter. I stedet for volum kan konsentrasjonen være per masseenhet. Mens det vanligvis brukes på kjemiske løsninger, kan konsentrasjonen beregnes for enhver blanding.

Enhetseksempler på konsentrasjon: g/cm³, kg/l, M, m, N, kg/l

Hvordan beregne konsentrasjon

Konsentrasjonen er bestemmes matematisk ved å ta massen, molene eller volumet av oppløst stoff og dele det med massen, molene eller volumet av løsningen (eller, mindre vanlig, løsningsmidlet). Noen eksempler på konsentrasjonsenheter og formler inkluderer:

Molaritet (M)- mol oppløst stoff/liter løsning (ikke løsemiddel!) Massekonsentrasjon (kg/m³eller g/L)- masse av oppløst stoff/volum av oppløsning Normalitet (N)- gram aktivt oppløst stoff/liter løsning Molalitet (m)- mol oppløst stoff/masse løsemiddel (ikke masse oppløsning!) Masseprosent (%)- masse oppløst stoff/masseløsning x 100 % (masseenheter er samme enhet for både oppløst stoff og løsning) Volumkonsentrasjon (ingen enhet)- volum av oppløst stoff/volum av blanding (samme volumenheter for hver) Antall konsentrasjon (1/m³)- antall enheter (atomer, molekyler, etc.) av en komponent delt på det totale volumet av blandingen Volumprosent (v/v%)- volum oppløst stoff/volum oppløsning x 100 % (volumet oppløst stoff og oppløsning er i samme enheter) Molfraksjon (mol/mol)- mol oppløst stoff/totalt mol av arter i blandingen Molforhold (mol/mol)- mol oppløst stoff/totalt mol av alle annen arter i blandingen Massefraksjon (kg/kg eller deler pr.)- masse av en fraksjon (kan være flere oppløste stoffer)/total masse av blandingen Masseforhold (kg/kg eller deler pr.)- masse av oppløst stoff/masse av alle annen bestanddeler i blandingen PPM ( deler per million )- en 100 ppm løsning er 0,01 %. 'Del per'-notasjonen, mens den fortsatt er i bruk, har i stor grad blitt erstattet av molfraksjon PPB (deler per milliard)- brukes vanligvis til å uttrykke forurensning av fortynnede løsninger

Noen enheter kan konverteres fra en til en annen. Det er imidlertid ikke alltid en god idé å konvertere mellom enheter basert på volumet av løsningen til de som er basert på massen av løsningen (eller omvendt) fordi volumet påvirkes av temperaturen.

Strenge definisjon av konsentrasjon

I strengeste forstand faller ikke alle midler for å uttrykke sammensetningen av en løsning eller blanding inn under det enkle begrepet 'konsentrasjon'. Noen kilder bare anser massekonsentrasjon, molar konsentrasjon, tallkonsentrasjon og volumkonsentrasjon som sanne konsentrasjonsenheter.

Konsentrasjon versus fortynning

To relaterte termer er konsentrert og fortynne . Konsentrert refererer til kjemiske løsninger som har høye konsentrasjoner av en stor mengde oppløst stoff i løsningen. Hvis en løsning er konsentrert til et punkt hvor ikke mer oppløst stoff vil løse seg opp i løsningsmidlet, sies det å være mettet . Fortynnede løsninger inneholder en liten mengde oppløst stoff sammenlignet med mengden løsemiddel.

For å konsentrere en løsning må enten flere oppløste partikler tilsettes eller noe løsemiddel må fjernes. Hvis løsningsmidlet er ikke-flyktig, kan en løsning konsentreres ved å fordampe eller koke av løsningsmidlet.

Fortynninger lages ved å tilsette løsningsmiddel til en mer konsentrert løsning. Det er vanlig praksis å tilberede en relativt konsentrert løsning, kalt en stamløsning, og bruke den til å tilberede mer fortynnede løsninger. Denne praksisen resulterer i bedre presisjon enn bare å blande opp en fortynnet løsning fordi det kan være vanskelig å oppnå en nøyaktig måling av en liten mengde oppløst stoff. Seriefortynninger brukes til å fremstille ekstremt fortynnede løsninger. For å forberede en fortynning tilsettes stamløsning til en målekolbe og deretter fortynnes med løsemiddel til merket.

Kilde

• IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2. utg. ('Gullboken') (1997).