Bei der Herstellung einer Lösung in einem Labor gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Konzentration auszudrücken. Einige der gängigsten Methoden sind unten aufgeführt:
- Molarität (M): Mol gelöster Stoff/Liter Lösung oder Mol/L (Mol/L)
- w/v (g/ml): Gewicht in Gramm gelöster Stoff/Milliliter gelöster Stoff
- w/w: Gewicht in Gramm gelöster Stoff/Gewicht in Gramm Lösung (g/g)
- v/v: Volumen des gelösten Stoffes/Volumen der Lösung (L/L)
Hier liegt der Fokus insbesondere auf der Herstellung von Lösungen, deren Konzentrationen als Volumengewicht oder Gew./Vol. ausgedrückt werden.
Warum W/V verwenden?
Warum gibt es so viele verschiedene Möglichkeiten, Konzentration auszudrücken? Nun, es liegt daran, dass nicht alle Lösungen auf die gleiche Weise hergestellt werden. w/v wird beispielsweise häufig verwendet, wenn a trockener gelöster Stoff wird ausgewogen und in ein flüssiges Lösungsmittel gegeben. Sie können sich vorstellen, KCl abzuwiegen und in Wasser zu geben. Dies macht es wirklich einfach, die Konzentration auszudrücken, da Sie wissen, wie viel KCl Sie eingewogen haben.
Was bedeutet eine 5% w/v Lösung von KCl? Das bedeutet, dass Sie pro 100 ml Lösung 5 Gramm KCl haben.
Hier ist die Gleichung, die bei der Berechnung von w/v-Prozent für eine Lösung zu verwenden ist:
Lösungen einer bestimmten Konzentration herstellen
Wenn Sie also gebeten würden, 100 ml einer 17%igen w/v-Lösung von Natriumazid herzustellen, wie würden Sie dies tun?
Sie können die obige Gleichung verwenden:
Dies bedeutet, dass:
Um 100 ml einer 17%igen Natriumazidlösung herzustellen, müssen Sie 17 Gramm Natriumazid abwiegen und dann Wasser hinzufügen, bis das Endvolumen 100 ml beträgt.
Sie können diese Gleichung auf andere Weise verwenden. Angenommen, Ihnen wurde gesagt, dass die Lösung, die Sie verwenden werden, 45 Gramm Magnesiumacetat enthält und das Gesamtvolumen 245 ml beträgt. Wie hoch ist die Konzentration dieser Lösung in w/v Prozent?
Auch hier können Sie die obige Gleichung verwenden:
So:
Dies bedeutet, dass bei Zugabe von 45 Gramm Magnesiumacetat zu einer Lösung von insgesamt 245 ml der Gewichtsprozentsatz Magnesiumacetat 18,4 % beträgt.
Das Tolle an der Verwendung von w/v ist, dass Sie sich keine Gedanken über die Berechnung der Mole des gelösten Stoffes machen müssen, was einen zusätzlichen Schritt erfordern würde.
Von W/V zu Molarität
Angenommen, Ihr Lehrer gibt Ihnen 21% (w/v) NaCl-Lösung und bittet Sie, die zu finden Molarität dieser Lösung. Wie würdest du das machen?
Beginnen Sie damit, herauszufinden, wie viel Gramm gelöster Stoff Sie in wie viel Lösung haben. Da die Menge der Lösung, die Sie haben, die Konzentration nicht ändert, können Sie einfach von 100 ml Lösung ausgehen.
Also dann:
Wenn Sie nach der Masse des gelösten Stoffes auflösen, finden Sie:
Dies bedeutet, dass in 100 ml Lösung 21 Gramm NaCl enthalten sind. Um die Molarität zu ermitteln, müssen Sie diese Grammzahl in Mol umrechnen, indem Sie die Molmasse von NaCl verwenden:
Um die Molarität zu ermitteln, können Sie die Anzahl der Mole durch das Volumen des gelösten Stoffes (in Litern) teilen:
Dies bedeutet, dass eine 21%ige w/v-Lösung von NaCl gleich einer 3,6-Lösung von NaCl ist. Auf diese Weise können Sie zwischen Konzentrationsbezeichnungen umrechnen.