Konzentrationen sind ein entscheidendes Konzept in der Chemie, und wenn Sie Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen kombinieren, müssen Sie wissen, wie die Endkonzentration berechnet wird. Sie können dies zwar mit einem Verdünnungsverhältnisrechner oder ähnlichem (siehe Ressourcen) herausfinden, es ist jedoch viel besser, lerne die Mathematik selbst, damit du es selbst mit dem Taschenrechner auf deinem Handy machen kannst, ohne dass es speziell dafür gebaut werden muss Werkzeuge.
Sobald Sie die den Konzentrationen zugrunde liegenden Schlüsselkonzepte kennengelernt und einige einfache Formeln gelernt haben, können Sie alle Berechnungen durchführen, die Sie wahrscheinlich im Labor benötigen.
Lösungen verstehen
Eine Lösung ist a homogene Mischung aus zwei Stoffen, dem Lösungsmittel (z. B. Wasser) und dem gelösten Stoff (das Ding, das Sie im Wasser auflösen), wobei „homogen“ nur bedeutet, dass die beiden gründlich vermischt sind.
Die Lösung selbst ist die Kombination dieser beiden Komponenten, also sagt Ihnen das Volumen einer Lösung die
gesamt Betrag, wenn beides zusammengelegt wurde. Um die Konzentration einer Lösung vollständig zu quantifizieren, benötigen Sie zwei Informationen: die Menge des Lösungsmittels und die Menge des gelösten Stoffes (oder die Gesamtmenge der Lösung).Die allgemeinste Art, die Konzentration von Lösungen (d. h. wie „stark“ sie sind) zu beschreiben, ist durch Dividieren der Menge des gelösten Stoffes durch die Menge der Gesamtlösung, wobei beides ausgedrückt in gleichen Einheiten. Wenn Sie beispielsweise 30 ml Salzsäure zu 270 ml Wasser hinzufügen, erhalten Sie eine (30 ml / 300 ml) × 100 = 10 prozentige Lösung von Salzsäure in Wasser. Als Formel:
In der Chemie wird die Konzentration von Lösungen jedoch oft als „Molarität“ (ein molares Konzentration), die definiert ist als die Anzahl der Mole des gelösten Stoffes geteilt durch die Anzahl der Liter des of Lösung. Dies gibt Ihnen einen Wert in Mol pro Liter, wobei ein Mol eines Stoffes seiner Atom- oder Molekülmasse in Gramm entspricht.
Berechnung von Verdünnungen
Wenn Sie mit einer Lösung mit einer bestimmten Molarität beginnen und diese dann verdünnen, können Sie eine einfache Formel verwenden, um zu finden die Endkonzentration oder das Volumen, auf das Sie es verdünnen müssen, um eine bestimmte Menge zu erreichen Konzentration. Die Formel lautet:
Wo M ist die Molarität, und V ist das Volumen der Lösung, wobei die Indizes i und f für „initial“ und „final“ stehen. Vorausgesetzt, du kennst das Molarität und Volumen, mit denen Sie beginnen, und entweder die endgültige Molarität oder das gewünschte Volumen, können Sie nach dem Rest auflösen Menge.
Den gewünschten Wert finden Sie, indem Sie die linke Seite (das Produkt aus Ausgangsvolumen und Molarität) durch den Ihnen bekannten Wert auf der rechten Seite dividieren. Wenn Sie beispielsweise eine 0,5-Liter-Lösung von 2 M (d. h. eine Molarität von 2) haben und eine Lösung mit einer Molarität von 0,5 M möchten, welches Endvolumen benötigen Sie dann?
Neu arrangieren, um zu erhalten:
So:
Sie müssen die Lösung auf 2 Liter verdünnen. Um diese Formel für andere Einheiten (z. B. Gallonen) zu verwenden, müssen Sie nur sicherstellen, dass die Konzentration (d. h. die Molarität) in ausgedrückt wird die gleiche Einheit wie das Volumen, also können Sie dies als Verdünnungsrechner in Gallonen verwenden, wenn Sie die Konzentration in Mol pro. ausdrücken Gallone.
Endkonzentrationsrechner im Allgemeinen
Wenn Sie die Endkonzentration für eine kompliziertere Situation berechnen müssen, ist es am einfachsten, zur grundlegenden Definition von. zurückzukehren Konzentration.
Wenn Sie beispielsweise zwei Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen mischen, benötigen Sie zum Ermitteln der Endkonzentration die Endmenge des gelösten Stoffes und die Endmenge der gesamten Lösung. Sie können dies herausfinden, wenn Sie die Menge von work berechnen gelöst in beiden Originalmischungen zusammenfügen und dann durch die Gesamtmenge der Lösung dividieren. Sie können dann mit 100 multiplizieren, wenn Sie es als Prozentsatz haben möchten.
Angenommen, Sie haben eine 2-prozentige Lösung (nach Masse) von Salz in Wasser mit insgesamt 100 g Lösung und eine 10-prozentige Lösung von Salz in Wasser mit insgesamt 150 g Lösung.
Die erste Lösung enthält 0,02 × 100 g = 2 g Salz und die zweite Lösung enthält 0,10 × 150 g = 15 g Salz. Insgesamt haben Sie also 2 g + 15 g = 17 g Salz und 100 g + 150 g = 250 g Lösung. Dies ergibt eine Endlösung von 17 g / 250 g = 0,068 oder 6,8 Prozent Konzentration.
