Koncentracije su presudan pojam u kemiji, a kada kombinirate otopine s različitim koncentracijama, morate znati izračunati konačnu koncentraciju. Iako to možete koristiti kalkulatorom omjera razrjeđenja ili nečim sličnim (pogledajte Resursi), puno je bolje da to učinite naučite samu matematiku, tako da to možete sami raditi s kalkulatorom na svom mobitelu, bez potrebe za namjenom alata.
Nakon što odaberete ključne koncepte na kojima se temelje koncentracije i naučite nekoliko jednostavnih formula, moći ćete se nositi sa svim izračunima koji će vam vjerojatno trebati u laboratoriju.
Razumijevanje rješenja
Rješenje je a homogena smjesa dvije tvari, otapalo (npr. voda) i otopljena tvar (stvar koju otapate u vodi), s tim da vam „homogen“ samo govori da su dvije temeljito izmiješane.
Samo rješenje predstavlja kombinaciju ove dvije komponente, pa vam volumen rješenja govori ukupno iznos kad se to dvoje kombinira. Za potpuno kvantificiranje koncentracije otopine potrebna su vam dva podatka: količina otapala i količina otopljene tvari (ili ukupna količina otopine).
Najopćenitiji način opisivanja koncentracije otopina (tj. Koliko su "jake") je dijeleći količinu otopljene tvari s količinom ukupne otopine, pri čemu su obje izražene u iste jedinice. Na primjer, ako dodate 30 ml klorovodične kiseline u 270 ml vode, dobit ćete (30 ml / 300 ml) × 100 = 10 posto otopine solne kiseline u vodi. Kao formula:
Međutim, u kemiji se koncentracija otopina često izražava kao "molarnost" (molar koncentracija), koja se definira kao broj molova otopljene tvari podijeljen s brojem litara riješenje. To vam daje vrijednost u molima po litri, pri čemu je jedan mol tvari ekvivalent atomske ili molekularne mase u gramima.
Izračunavanje razrjeđenja
Ako započnete s otopinom s danom molarnošću, a zatim je razrijedite, možete pronaći jednostavnu formulu konačna koncentracija ili volumen do kojeg ćete ga trebati razrijediti da biste postigli zadanu koncentracija. Formula je:
Gdje M je molarnost i V je obujam rješenja, a indeksi i i f označavaju "početni" i "konačni". Dakle, pod uvjetom da znate molarnost i glasnoću s kojom započinjete, a konačnu molarnost ili količinu koju želite možete riješiti za preostale količina.
Vrijednost koju želite nalazite dijeljenjem lijeve strane (umnoška početnog volumena i molarnosti) s vrijednošću koju znate s desne strane. Na primjer, ako imate 0,5 L otopine od 2 M (tj. Molarnost 2), a želite otopinu s molarnošću 0,5 M, koji konačni volumen trebate?
Preuredite se da biste dobili:
Tako:
Morate razrijediti otopinu na 2 litre. Da biste koristili ovu formulu za druge jedinice (npr. Galone), samo trebate osigurati da koncentracija (tj. Molarnost) bude izražena u jednaka jedinica zapremnine, tako da ga možete koristiti kao kalkulator razrjeđenja u galonima ako izrazite koncentraciju u molima po galon.
Općenito kalkulator konačne koncentracije
Ako trebate izračunati konačnu koncentraciju za složeniju situaciju, najlakši je pristup vratiti se osnovnoj definiciji koncentracija.
Na primjer, ako miješate dvije otopine s različitim koncentracijama, za pronalazak konačne koncentracije trebat će vam konačna količina otopljene tvari i konačna količina cijele otopine. To možete saznati ako utvrdite iznos od otopljeni u obje izvorne smjese, dodajte ih zajedno, a zatim podijelite s ukupnom količinom otopine. Zatim možete pomnožiti sa 100 ako to želite kao postotak.
Na primjer, recimo da imate 2 posto otopine (masenih) soli u vodi sa ukupno 100 g otopine i 10 posto otopine soli u vodi sa ukupno 150 g otopine.
Prva otopina sadrži 0,02 × 100 g = 2 g soli, a druga otopina sadrži 0,10 × 150 g = 15 g soli. Dakle, ukupno imate 2 g + 15 g = 17 g soli i 100 g + 150 g = 250 g otopine. To daje konačnu otopinu od 17 g / 250 g = 0,068 ili 6,8 posto koncentracije.