Essere in grado di calcolare la concentrazione di una soluzione è una delle abilità più basilari richieste a uno scienziato. Senza sapere con quale sostanza stai lavorando, non hai alcun controllo sulle reazioni che stai conducendo.
Concentrazione di una soluzione: definizione
La concentrazione di una soluzione è riportata principalmente in molarità o moli per litro. L'abbreviazione di molarità è M e le unità di concentrazione sono moli/L.
La definizione di molarità significa che puoi trovare la molarità di una soluzione se conosci il numero totale di moli del soluto e il volume totale della soluzione. Quindi, per calcolare la concentrazione di una soluzione (in molarità), è necessario dividere le moli di soluto per il volume totale.
Suggerimenti
Formula di concentrazione: per trovare la concentrazione molare di una soluzione, è sufficiente dividere le moli totali di soluto per il volume totale della soluzione in litri.
Calcolo della concentrazione molare di una soluzione
Supponiamo che tu abbia 10 moli di NaCl e che il tuo volume totale di soluzione sia 5 L. Per trovare la molarità di questa soluzione, devi dividere le moli totali di soluto (NaCl) per il volume totale:
Ciò significa che la tua soluzione 5 L che contiene 10 moli di NaCl è una soluzione 2 M NaCl. Qui, "M" si dice ad alta voce come "molare".
Cosa succede se hai una soluzione che contiene 10 grammi di NaCl in 5 L di soluzione?
Per trovare la concentrazione di questa nuova soluzione è necessario convertire da grammi a moli. Ciò richiede l'uso della massa molare (espressa in grammi/mole) di NaCl. La massa molare di una sostanza si trova sommando la massa molare dei singoli componenti. Per NaCl, i due componenti sono sodio e cloruro.
Per trovare la massa molare di uno di essi, devi guardare sotto i loro simboli sulla tavola periodica. La massa molare del sodio è 22,99 g/mol e la massa molare del cloro è 35,45 g/mol. Sommati insieme, questo ti dà la massa molare di NaCl, che è 58,44 g/mol.
Ora puoi trovare la concentrazione di una soluzione di 5 L che contiene 10 grammi di NaCl.
Inizia convertendo i grammi in moli:
Successivamente, è necessario dividere il numero di moli per il volume totale per trovare la concentrazione:
Ciò significa che se hai 10 grammi di NaCl in una soluzione da 5 L, avrai una soluzione 0,034 M di NaCl.
Cosa succede se hai una soluzione che contiene 1.000 milligrammi di NaCl in 5 L di soluzione?
In questo caso, devi prima convertire da milligrammi a grammi. Ci sono 1.000 milligrammi in 1 grammo.
Così:
Ora che sai che 1.000 milligrammi corrispondono a 1 grammo, puoi convertire i grammi in moli usando la massa molare:
Infine, puoi prendere il numero di moli e dividerlo per il volume totale:
Pertanto, 1.000 grammi di NaCl in 5 L di soluzione totale equivalgono a una soluzione 0,0034 M di NaCl.
Equazioni generali per trovare la concentrazione
Quanto segue mostra una versione generalizzata dei passaggi mostrati sopra o "formula di concentrazione."
Date le moli di soluto e i litri di soluzione, la molarità si calcola con:
Data la quantità di soluto in grammi, la seguente equazione fornisce la concentrazione:
Data la quantità di soluto in milligrammi, la seguente equazione fornisce la concentrazione: