Koncentracijos yra esminė chemijos sąvoka, ir kai derinate skirtingos koncentracijos tirpalus, turite žinoti, kaip apskaičiuoti galutinę koncentraciją. Nors galite sužinoti praskiestų santykių skaičiuoklę ar kažką panašaus (žr. Ištekliai), tai daug geriau išmokti pačios matematikos, todėl galite tai padaryti patys naudodamiesi savo mobiliojo telefono skaičiuokle, nereikalaujant specialios paskirties įrankiai.
Išsiaiškinę pagrindines koncentracijos sąvokas ir išmokę keletą paprastų formulių, galėsite atlikti bet kokius skaičiavimus, kurių jums gali prireikti laboratorijoje.
Suprasti sprendimus
Sprendimas yra a homogeninis mišinys iš dviejų medžiagų, tirpiklio (pvz., vandens) ir ištirpusios medžiagos (dalykas, kurį ištirpdote vandenyje), o „homogeninė“ tik pasako, kad abi yra gerai sumaišytos.
Pats sprendimas yra šių dviejų komponentų derinys, todėl tirpalo tūris jums tai nurodo viso suma, kai abu bus sujungti. Norint visiškai įvertinti tirpalo koncentraciją, jums reikia dviejų informacijos dalių: tirpiklio ir ištirpusios medžiagos kiekio (arba viso tirpalo kiekio).
Bendriausias būdas apibūdinti tirpalų koncentraciją (t. Y. Kokie jie „stiprūs“) yra tirpinio kiekį padalijant iš viso tirpalo kiekio, abu juos išreiškiant tie patys vienetai. Pavyzdžiui, jei į 270 ml vandens pridedate 30 ml druskos rūgšties, turite (30 ml / 300 ml) × 100 = 10 procentų druskos rūgšties tirpalo vandenyje. Kaip formulė:
Tačiau chemijoje tirpalų koncentracija dažnai išreiškiama „moliarumu“ (moliniu koncentracija), kuris apibrėžiamas kaip ištirpusios medžiagos molių skaičius, padalytas iš litrų skaičiaus sprendimas. Tai suteikia jums molių litre vertę, kur vienas medžiagos molis yra lygus jos atominei arba molekulinei masei gramais.
Skaičiavimo skaičiavimas
Jei pradėsite nuo tirpalo su nurodytu moliškumu, o tada jį atskieskite, galite naudoti paprastą formulę, kad rastumėte galutinė koncentracija arba tūris, į kurį turėsite ją atskiesti, kad pasiektumėte nurodytą susikaupimas. Formulė yra:
Kur M yra moliarumas ir V yra tirpalo tūris, o i ir f abonementai reiškia „pradinis“ ir „galutinis“. Taigi, jei žinote moliarumą ir tūrį, nuo kurio pradedate, ir norimą galutinį moliarumą arba tūrį, galite išspręsti dėl likusio kiekis.
Norimą vertę rasite padaliję kairę pusę (pradinio tūrio ir molingumo sandaugą) iš dešinėje žinomos vertės. Pvz., Jei turite 0,5 l 2 M tirpalo (t. Y. 2 moliarumą) ir norite 0,5 M molaritinio tirpalo, kokio galutinio tūrio jums reikia?
Pertvarkykite, kad gautumėte:
Taigi:
Jums reikia praskiesti tirpalą iki 2 litrų. Norėdami naudoti šią formulę kitiems vienetams (pvz., Galonams), turite tik įsitikinti, kad koncentracija (t. Y. Moliarumas) yra išreikšta toks pat vienetas kaip ir tūris, todėl galite jį naudoti kaip skiedimo skaičiuoklę galonais, jei išreiškiate koncentraciją moliais per galoną.
Galutinės koncentracijos skaičiuoklė apskritai
Jei reikia apskaičiuoti galutinę sudėtingesnės situacijos koncentraciją, paprasčiausias būdas yra grįžti prie pagrindinio apibrėžimo susikaupimas.
Pvz., Jei maišote du skirtingos koncentracijos tirpalus, norint rasti galutinę koncentraciją, jums reikės galutinio tirpalo kiekio ir galutinio viso tirpalo kiekio. Tai galite sužinoti, jei apskaičiuosite sumą ištirpęs abiejuose originaliuose mišiniuose suberkite juos kartu ir padalykite iš bendro tirpalo kiekio. Tada galite padauginti iš 100, jei to norite procentais.
Pvz., Tarkime, kad turite 2 procentų druskos (masės) tirpalą vandenyje, kuriame yra 100 g tirpalo, ir 10 procentų druskos vandenyje tirpalą, kuriame viso yra 150 g.
Pirmajame tirpale yra 0,02 × 100 g = 2 g druskos, o antrame - 0,10 × 150 g = 15 g druskos. Taigi iš viso turite 2 g + 15 g = 17 g druskos ir 100 g + 150 g = 250 g tirpalo. Tokiu būdu gaunamas 17 g / 250 g = 0,068 arba 6,8% koncentracijos galutinis tirpalas.