Koncentrationer er et afgørende koncept inden for kemi, og når du kombinerer løsninger med forskellige koncentrationer, skal du vide, hvordan du beregner den endelige koncentration. Mens du kan bruge en beregner til fortyndingsforholdet eller noget lignende (se Ressourcer) for at finde ud af dette, er det meget bedre at lær matematikken selv, så du kan gøre det selv med lommeregneren på din mobiltelefon uden behov for specialbygget værktøjer.
Når du har hentet de nøglebegreber, der ligger til grund for koncentrationer og har lært et par enkle formler, kan du håndtere enhver beregning, du sandsynligvis har brug for i laboratoriet.
Forståelse af løsninger
En løsning er en homogen blanding af to stoffer, opløsningsmidlet (f.eks. vand) og det opløste stof (det, du opløser i vandet), hvor "homogen" bare fortæller dig, at de to er grundigt blandet.
Selve løsningen er kombinationen af disse to komponenter, så volumenet af en opløsning fortæller dig Total beløb, når de to er blevet kombineret. Du har brug for to stykker information for fuldt ud at kvantificere koncentrationen af en opløsning: mængden af opløsningsmiddel og mængden af opløst stof (eller den samlede mængde opløsning).
Den mest generelle måde at beskrive koncentrationen af løsninger på (dvs. hvor "stærk" de er) er ved dividere mængden af opløst stof med mængden af den samlede opløsning, hvor begge disse udtrykkes i samme enheder. Hvis du for eksempel tilsætter 30 ml saltsyre til 270 ml vand, har du en (30 ml / 300 ml) × 100 = 10 procent opløsning af saltsyre i vand. Som en formel:
Imidlertid udtrykkes koncentrationen af opløsninger i kemi ofte som en "molaritet" (en molar koncentration), der defineres som antallet af mol opløst stof divideret med antallet af liter opløsning. Dette giver dig en værdi i mol pr. Liter, hvor en mol af et stof svarer til dets atommasse eller molekylvægt i gram.
Beregning af fortyndinger
Hvis du starter med en opløsning med en given molaritet og derefter fortynder den, kan du bruge en simpel formel til at finde den endelige koncentration eller det volumen, du skal fortynde den for at opnå et givet koncentration. Formlen er:
Hvor M er molariteten, og V er volumen af løsningen, hvor abonnementerne i og f står for "initial" og "final". Så forudsat at du kender molaritet og volumen, du starter med, og enten den endelige molaritet eller det ønskede volumen, kan du løse for de resterende antal.
Du finder den ønskede værdi ved at dividere venstre side (produktet af det oprindelige volumen og molaritet) med den værdi, du kender til højre. For eksempel, hvis du har en 0,5 L opløsning på 2 M (dvs. en molaritet på 2), og du vil have en opløsning med en molaritet på 0,5 M, hvilket slutvolumen har du brug for?
Arranger igen for at få:
Så:
Du skal fortynde opløsningen til 2 liter. For at bruge denne formel til andre enheder (f.eks. Gallon) skal du bare sikre dig, at koncentrationen (dvs. molariteten) udtrykkes i den samme enhed som volumen, så du kan bruge dette som en fortyndingsberegner i gallon, hvis du udtrykker koncentrationen i mol pr. gallon.
Endelig koncentrationsberegner generelt
Hvis du har brug for at beregne den endelige koncentration for en mere kompliceret situation, er den nemmeste tilgang at gå tilbage til den grundlæggende definition af koncentration.
For eksempel, hvis du blander to opløsninger med forskellige koncentrationer, skal du finde den endelige koncentration for at finde den endelige mængde opløst stof og den endelige mængde af hele opløsningen. Du kan finde ud af dette, hvis du regner med mængden af opløst stof i begge originale blandinger, tilsæt dem sammen og divider derefter med den samlede mængde opløsning. Du kan derefter gange med 100, hvis du vil have det i procent.
Sig for eksempel, at du har en opløsning på 2 procent (i masse) af salt i vand med i alt 100 g opløsning og en 10% opløsning af salt i vand med i alt 150 g opløsning.
Den første opløsning indeholder 0,02 × 100 g = 2 g salt, og den anden opløsning indeholder 0,10 × 150 g = 15 g salt. Så i alt har du 2 g + 15 g = 17 g salt og 100 g + 150 g = 250 g opløsning. Dette giver en 17 g / 250 g = 0,068 eller 6,8 procent koncentration slutopløsning.
