Pitoisuudet ovat ratkaiseva käsite kemiassa, ja kun yhdistät ratkaisuja erilaisiin pitoisuuksiin, sinun on tiedettävä, kuinka lopullinen pitoisuus lasketaan. Vaikka voit käyttää laimennussuhteen laskinta tai jotain vastaavaa (katso Resurssit), se on paljon parempi oppia itse matematiikka, joten voit tehdä sen itse matkapuhelimesi laskimella ilman tarkoitukseen rakennettua tarvetta työkalut.
Kun olet saanut selville pitoisuuksien taustalla olevat keskeiset käsitteet ja oppinut muutaman yksinkertaisen kaavan, pystyt käsittelemään kaikki laboratoriossa todennäköisesti tarvitsemasi laskelmat.
Ratkaisujen ymmärtäminen
Ratkaisu on a homogeeninen seos kahdesta aineesta, liuottimesta (esim. vesi) ja liuenneesta aineesta (asia, jonka liuotat veteen), jolloin "homogeeninen" kertoo vain, että nämä kaksi sekoittuvat perusteellisesti.
Itse ratkaisu on näiden kahden komponentin yhdistelmä, joten ratkaisun määrä kertoo sinulle kaikki yhteensä kun nämä kaksi on yhdistetty. Tarvitset kaksi informaatiota liuoksen pitoisuuden täydelliseksi kvantifioimiseksi: liuottimen määrä ja liuenneen aineen määrä (tai liuoksen kokonaismäärä).
Yleisin tapa kuvata liuosten pitoisuus (ts. Kuinka "vahvoja" ne ovat) on jakamalla liuenneen aineen määrä kokonaisliuoksen määrällä, molemmat ilmaistuna samat yksiköt. Esimerkiksi, jos lisäät 30 ml suolahappoa 270 ml: aan vettä, sinulla on (30 ml / 300 ml) × 100 = 10-prosenttinen suolahapon liuos vedessä. Kaavana:
Kemiasta liuosten pitoisuus ilmaistaan kuitenkin usein "molaarisuutena" (molaarisena pitoisuus), joka määritellään liuenneen aineen moolien lukumääränä jaettuna litran lukumäärällä ratkaisu. Tämä antaa sinulle arvon moolina litraa kohti, jolloin yksi aineen mooli vastaa sen atomi- tai molekyylipainoa grammoina.
Laimennusten laskeminen
Jos aloitat liuoksella, jolla on annettu molaarisuus, ja laimennat sen sitten, voit etsiä yksinkertaisen kaavan avulla lopullinen pitoisuus tai tilavuus, johon sinun on laimennettava se tietyn saavuttamiseksi pitoisuus. Kaava on:
Missä M on molaarisuus ja V on ratkaisun tilavuus, jolloin alaosakkeet i ja f tarkoittavat "alkuperäinen" ja "lopullinen". Joten jos tiedät molaarisuus ja tilavuus, josta aloitat, ja joko haluamasi lopullinen molaarisuus tai tilavuus, voit ratkaista loput määrä.
Löydät haluamasi arvon jakamalla vasen puoli (alkutilavuuden ja molaarisuuden tulo) oikealla tuntemallasi arvolla. Esimerkiksi, jos sinulla on 0,5 M liuos 2 M (eli molaarisuus 2) ja haluat liuoksen, jonka molaarisuus on 0,5 M, mitä lopullista tilavuutta tarvitset?
Järjestä uudelleen saadaksesi:
Niin:
Liuos on laimennettava 2 litraan. Jos haluat käyttää tätä kaavaa muille yksiköille (esim. Gallonaa), sinun on vain varmistettava, että pitoisuus (ts. Molaarisuus) ilmaistaan sama yksikkö kuin tilavuus, joten voit käyttää tätä laimennuslaskinna gallonina, jos ilmaisette pitoisuutta moolina per gallona.
Lopullinen pitoisuuslaskuri yleensä
Jos sinun on laskettava lopullinen pitoisuus monimutkaisemmasta tilanteesta, helpoin tapa on palata takaisin perusmääritykseen pitoisuus.
Jos esimerkiksi sekoitat kahta erilaista liuosta, lopullisen pitoisuuden löytämiseksi tarvitset lopullisen liuenneen aineen määrän ja koko liuoksen lopullisen määrän. Voit selvittää tämän, jos määrität määrän liuenneen aineen lisää molemmissa alkuperäisissä seoksissa ne yhteen ja jaa sitten liuoksen kokonaismäärällä. Voit sitten kertoa 100: lla, jos haluat sen prosentteina.
Oletetaan esimerkiksi, että sinulla on 2-prosenttinen (massapitoinen) suolaliuos vedessä, yhteensä 100 g liuosta, ja 10-prosenttinen suolaliuos vedessä, jossa on yhteensä 150 g liuosta.
Ensimmäinen liuos sisältää 0,02 × 100 g = 2 g suolaa ja toinen liuos sisältää 0,10 × 150 g = 15 g suolaa. Joten yhteensä 2 g + 15 g = 17 g suolaa ja 100 g + 150 g = 250 g liuosta. Tämä antaa 17 g / 250 g = 0,068 tai 6,8 prosentin konsentraation lopullinen liuos.