Koncentrace jsou zásadním pojmem v chemii, a když kombinujete roztoky s různými koncentracemi, musíte vědět, jak vypočítat konečnou koncentraci. I když to můžete zjistit pomocí kalkulačky ředicího poměru nebo něčeho podobného (viz Zdroje), je to mnohem lepší naučte se matematiku sami, takže si to můžete udělat sami pomocí kalkulačky na svém mobilním telefonu, aniž byste k tomu potřebovali účelové řešení nástroje.
Jakmile si osvojíte klíčové pojmy, které jsou základem koncentrací, a naučíte se několik jednoduchých vzorců, budete schopni zpracovat jakýkoli výpočet, který v laboratoři pravděpodobně budete potřebovat.
Porozumění řešení
Řešení je a homogenní směs dvou látek, rozpouštědla (např. vody) a rozpuštěné látky (látka, kterou rozpustíte ve vodě), přičemž „homogenní“ vám řekne jen to, že tyto dvě složky jsou důkladně promíchány.
Samotné řešení je kombinací těchto dvou komponent, takže objem řešení vám řekne celkový částka, když byly tyto dva zkombinovány. K úplné kvantifikaci koncentrace roztoku potřebujete dvě informace: množství rozpouštědla a množství rozpuštěné látky (nebo celkové množství roztoku).
Nejobecnější způsob, jak popsat koncentraci roztoků (tj. Jak jsou „silná“), je vydělením množství rozpuštěné látky množstvím celkového roztoku, přičemž obě jsou vyjádřeny v stejné jednotky. Například pokud přidáte 30 ml kyseliny chlorovodíkové do 270 ml vody, získáte roztok (30 ml / 300 ml) × 100 = 10 procent kyseliny chlorovodíkové ve vodě. Jako vzorec:
V chemii se však koncentrace roztoků často vyjadřuje jako „molarita“ (molární koncentrace), která je definována jako počet molů rozpuštěné látky dělený počtem litrů roztoku řešení. Získáte tak hodnotu v molech na litr, kde jeden mol látky je ekvivalentem její atomové nebo molekulové hmotnosti v gramech.
Výpočet ředění
Pokud začnete s řešením s danou molaritou a poté jej zředíte, můžete k nalezení použít jednoduchý vzorec konečná koncentrace nebo objem, který budete muset zředit, abyste dosáhli dané hodnoty koncentrace. Vzorec je:
Kde M je molarita a PROTI je objem řešení, přičemž dolní indexy i a f znamenají „počáteční“ a „konečné“. Takže pokud víte, že molaritu a hlasitost, kterou začínáte, a zbývající požadovanou molaritu nebo hlasitost můžete vyřešit pro zbývající Množství.
Požadovanou hodnotu najdete dělením levé strany (součin počátečního objemu a molarity) hodnotou, kterou znáte vpravo. Například pokud máte 0,5 l roztok 2 M (tj. Molaritu 2) a chcete roztok s molaritou 0,5 M, jaký konečný objem potřebujete?
Znovu zařídit, abyste získali:
Tak:
Musíte zředit roztok na 2 litry. Chcete-li použít tento vzorec pro jiné jednotky (např. Galony), stačí zajistit, aby koncentrace (tj. Molarita) byla vyjádřena v stejnou jednotku jako objem, takže ji můžete použít jako kalkulaci ředění v galonech, pokud vyjádříte koncentraci v molech na galon.
Kalkulátor konečné koncentrace obecně
Pokud potřebujete vypočítat konečnou koncentraci pro složitější situaci, nejjednodušší je vrátit se k základní definici koncentrace.
Pokud například mícháte dva roztoky s různými koncentracemi, k nalezení konečné koncentrace budete potřebovat konečné množství rozpuštěné látky a konečné množství celého roztoku. To zjistíte, pokud si spočítáte částku rozpuštěná látka v obou původních směsích je přidejte dohromady a poté vydělte celkovým množstvím roztoku. Potom můžete vynásobit 100, pokud to chcete jako procento.
Řekněme například, že máte 2% (hmotnostní) roztok soli ve vodě, celkem 100 g roztoku, a 10% roztok soli ve vodě se 150 g roztoku celkem.
První roztok obsahuje 0,02 × 100 g = 2 g soli a druhý roztok obsahuje 0,10 × 150 g = 15 g soli. Celkově tedy máte 2 g + 15 g = 17 g soli a 100 g + 150 g = 250 g roztoku. Získá se konečný roztok o koncentraci 17 g / 250 g = 0,068 nebo 6,8%.
