Koncentrácie sú v chémii zásadným pojmom. Ak kombinujete roztoky s rôznymi koncentráciami, musíte vedieť, ako vypočítať konečnú koncentráciu. Aj keď to môžete zistiť pomocou kalkulačky riediaceho pomeru alebo podobného nástroja (pozri Zdroje), je to oveľa lepšie osvojte si samotnú matematiku, aby ste to zvládli sami pomocou kalkulačky na svojom mobilnom telefóne bez toho, aby ste na to boli účelovo založení nástroje.
Keď si osvojíte kľúčové koncepty, ktoré sú základom koncentrácií, a osvojíte si niekoľko jednoduchých vzorcov, budete v laboratóriu schopný zvládnuť všetky výpočty, ktoré pravdepodobne budete potrebovať.
Pochopenie riešení
Riešením je a homogénna zmes z dvoch látok, rozpúšťadla (napr. voda) a rozpustenej látky (látka, ktorú rozpustíte vo vode), pričom výraz „homogénny“ vám povie iba to, že tieto dve zložky sú dôkladne zmiešané.
Samotné riešenie je kombináciou týchto dvoch komponentov, takže objem riešenia vám napovie Celkom keď sa tieto dva spojili. Na úplné vyčíslenie koncentrácie roztoku potrebujete dve informácie: množstvo rozpúšťadla a množstvo rozpustenej látky (alebo celkové množstvo roztoku).
Najobecnejším spôsobom, ako opísať koncentráciu roztokov (t. J. Aké sú „silné“), je vydelením množstva rozpustenej látky množstvom celkového roztoku, pričom obe sú vyjadrené v rovnaké jednotky. Napríklad ak pridáte 30 ml kyseliny chlorovodíkovej do 270 ml vody, vznikne (30 ml / 300 ml) × 100 = 10-percentný roztok kyseliny chlorovodíkovej vo vode. Ako vzorec:
Avšak v chémii sa koncentrácia roztokov často vyjadruje ako „molarita“ (molárna koncentrácia), ktorá je definovaná ako počet mólov rozpustenej látky vydelený počtom litrov Riešenie. Získate tak hodnotu v móloch na liter, kde jeden mol látky je ekvivalentom jej atómovej alebo molekulovej hmotnosti v gramoch.
Výpočet riedenia
Ak začnete roztokom s danou molaritou a potom ho zriedite, môžete ho nájsť pomocou jednoduchého vzorca konečná koncentrácia alebo objem, ktorý budete musieť zriediť, aby ste dosiahli danú hodnotu koncentrácia. Vzorec je:
Kde M je molarita a V. je objem riešenia, pričom dolné indexy i a f znamenajú „počiatočný“ a „konečný“. Takže ak viete molaritu a objem, s ktorými začínate, a výslednú molaritu alebo objem, ktorý chcete, môžete vyriešiť zostávajúcou množstvo.
Požadovanú hodnotu nájdete vydelením ľavej strany (súčin počiatočného objemu a molarity) hodnotou, ktorú poznáte vpravo. Napríklad, ak máte 0,5 L roztok 2 M (t.j. molaritu 2) a chcete roztok s molaritou 0,5 M, aký konečný objem potrebujete?
Znova zariadiť, aby ste získali:
Takže:
Musíte zriediť roztok na 2 litre. Ak chcete použiť tento vzorec pre ďalšie jednotky (napr. Galóny), musíte sa ubezpečiť, že koncentrácia (tj. Molarita) je vyjadrená v rovnaká jednotka ako objem, takže ju môžete použiť ako kalkulačku riedenia v galónoch, ak vyjadríte koncentráciu v móloch na galón.
Kalkulačka konečnej koncentrácie všeobecne
Ak potrebujete vypočítať konečnú koncentráciu pre komplikovanejšiu situáciu, najjednoduchší prístup je vrátiť sa k základnej definícii koncentrácia.
Ak napríklad miešate dva roztoky s rôznymi koncentráciami, na zistenie konečnej koncentrácie budete potrebovať konečné množstvo rozpustenej látky a konečné množstvo celého roztoku. To zistíte, ak si vypočítate množstvo rozpustená látka v obidvoch pôvodných zmesiach ich pridajte dohromady a potom vydelte celkovým množstvom roztoku. Ak to chcete percentuálne, môžete ich potom vynásobiť číslom 100.
Napríklad povedzme, že máte 2 percentné (hmotnostné) roztoky soli vo vode, celkovo so 100 g roztoku, a 10-percentný roztok soli vo vode, spolu so 150 g roztoku.
Prvý roztok obsahuje 0,02 × 100 g = 2 g soli a druhý roztok obsahuje 0,10 × 150 g = 15 g soli. Celkovo teda máte 2 g + 15 g = 17 g soli a 100 g + 150 g = 250 g roztoku. Takto sa získa konečný roztok s koncentráciou 17 g / 250 g = 0,068 alebo 6,8 percenta.