نصائح مفيدة

أمثلة لحساب تركيز الحلول

Pin
Send
Share
Send
Send


في الممارسة الكيميائية ، عادة ما يكون من الضروري العمل مع حلول تركيز صارم. على سبيل المثال ، يتطلب إعداد المحاليل الطبية كمية محددة بدقة من المادة الفعالة ، وإلا فلن يتحقق التأثير العلاجي أو أن يكون الحل ضارًا بالصحة. أيضا ، يتم تنفيذ معظم التفاعلات الكيميائية في المحاليل ، وللمسار الصحيح للتفاعل ، يجب استخدام مواد ذات تركيز صارم. خطأ واحد - وسيخرج رد الفعل عن السيطرة ، وهو أمر جيد إذا لم يؤذي الكيميائي وممتلكاته.

هذا هو السبب في أن تركيز المواد المشاركة في التفاعل يتم الإشارة إليه دائمًا. إحدى الطرق للإشارة إلى تشبع المحاليل هي الكسر الجماعي ، وهو كتلة المذاب في الكتلة الكلية للمحلول. صيغة الكسر الجماعي هي كما يلي:

حيث m1 هي كتلة المادة الفعالة ، m هي كتلة الحل.

على سبيل المثال ، يعتبر ماء مالح الملفوف المنزلي عبارة عن محلول يتم إعداده وفقًا للوصفة: 10 جم من ملح الطعام لكل 1 لتر من الماء. للوهلة الأولى ، يبدو أن ماء مالح مثل تركيز الملح بنسبة 1 ٪ ، ولكن هذا ليس كذلك. إذا تم إضافة 10 غرام من الملح إلى 1 لتر من الماء النقي ، ويزن 1000 غرام ، فستكون كتلة المحلول 1.01 كجم. لذلك ، سيكون تركيز ماء مالح:

ث = 10/1010 = 0.9 ٪

الفرق صغير ، ولكن في التجارب الكيميائية ، يمكن أن يلعب هذا الاختلاف دورًا حاسمًا. لذلك ، عند إعداد المحاليل وفقًا لوصفات من الدلائل الكيميائية ، تتم إضافة المادة الفعالة أولاً إلى الدورق ، ثم يتم إضافة المذيب إلى المستوى المحدد.

يُطلق على تركيز كتلة المادة أيضًا النسبة المئوية للتركيز ، ولكن في بعض الحالات يكون استخدام مقياس تشبع - تركيز المولي أكثر ملاءمة في بعض الحالات.

تركيز المولي

عند تخفيف المحلول ، يتغير حجمه وتركيزه ، لكن تبقى كمية المادة ثابتة. الخلد في الكيمياء هو مقدار المادة التي توجد فيها الجزيئات الهيكلية 6.022 × 10 23. لم يتم اختيار هذه القيمة بالصدفة. قبل الكيميائي الإيطالي Amadeo Avogadro الخلد كوحدة قياس ، لكنه لم يحدد كمية محددة لذلك: لقد علم فقط أن هذه الكمية كانت أكبر بشكل غير مناسب. في وقت لاحق ، طلب الحائز على جائزة نوبل ، جان بابتيست بيرين ، من الخلد كمية المادة التي تعادل عدد الذرات الموجودة في 12 جرامًا من نظير الكربون 12.

الكتلة المولية هي كتلة واحدة من الخلد من مادة كيميائية ، والتي يتم تحديدها بسهولة وفقا للجدول الدوري: وهو ما يكفي لتلخيص الكتل الذرية للعناصر التي تتكون منها المركب. على سبيل المثال ، يحتوي 1 مول من الأكسجين O2 على كتلة تبلغ 32 جرامًا ، حيث تتميز كل ذرة أكسجين بكتلة ذرية تتكون من 16 وحدة.

تركيز المولي هو عدد مولات المادة الفعالة لكل 1 لتر من المحلول. تخيل أنه تمت إضافة 790 جرام من برمنجنات البوتاسيوم إلى القارورة. برمنجنات البوتاسيوم ، والمعروفة أيضًا باسم برمنجنات البوتاسيوم ، تحتوي على الصيغة KMnO4. يتم حساب الكتلة المولية للمادة على أنها مجموع الكتل الذرية للعناصر: 39 + 55 + 16 × 4 = 158 جم / مول. وهكذا ، تمت إضافة 790/158 = 5 مول من برمنجنات البوتاسيوم إلى القارورة. إذا أضفنا الماء المقطر بالضبط حتى مستوى 2 لتر إلى القارورة ، فسنحصل على محلول برمنجنات البوتاسيوم بتركيز 2.5 م أو 2.5 مول / لتر.

الآن تخيل أنه تمت إضافة 360 غرام من حمض الهيدروكلوريك إلى القارورة. تبلغ كتلة جزيء واحد من حمض الهيدروكلوريك 36 جم ؛ لذلك ، يضاف 10 مول من المادة إلى القارورة. تبلغ كثافة كلوريد الهيدروجين 1.19 جم / سم مكعب ، لذلك يشغل الحمض حجم:

360 / 1.19 = 302.5 سم مكعب أو 0.3025 لتر

إذا أضفنا الماء المقطر إلى القارورة إلى مستوى 2 لتر ، فسوف نحصل على محلول 5M. لكن إذا قمت بقياس 2 لتر من الماء مقدمًا وصبتها في القارورة ، فإن التركيز المولي للحل سيتغير ، لأن الآن في القارورة ليس 2 لتر من المحلول ، ولكن 2.3025 لتر. لذلك ، فإن التركيز المولي لمثل هذا الحل هو 10 / 2.3025 = 4.34 مول / لتر.

لتجنب مثل هذه الحوادث ، يتم استخدام تركيز المولي - كمية المذاب لكل 1 كجم من المذيب. نظرًا لأننا قمنا بإضافة الماء ، فإن 2 لتر من الماء به كتلة 2 كجم ، وبالتالي فإن التركيز المولي لحمض الهيدروكلوريك سيكون 5 أمتار. في حالة استخدام المذيبات الأخرى (الروح البيضاء ، الأسيتون ، التربنتين) ، سيكون من الضروري في البداية حساب كتلتها وفقًا للمعادلة:

حيث p هي كثافة المذيب.

إذا قمت بإضافة المزيد من المذيبات ، فسوف تنخفض التركيزات المولية والمولية.

حاسبة التخفيف

يمكن تخفيف المحلول الذي تم الحصول عليه أعلاه بسهولة باستخدام المذيبات أو المحاليل ذات التركيز المنخفض. يحدث التخفيف وفقًا لمعادلة بسيطة:

حيث M1 و V1 هما تركيز وحجم المحلول قبل التخفيف ، و M2 و V2 بعد التخفيف.

هذه الصيغة مضمنة في حاسبة الإنترنت الخاصة بنا ، والتي من السهل حساب الحل الناتج بعد التخفيف وكمية المذيبات المطلوبة.

تخفيف الحل

يجب أن يكون هناك 2 لتر من محلول الإيثانول بتركيز 5M. ما مقدار الماء المقطر الذي يجب إضافته لتقليل تركيز المحلول إلى 1M؟ لذلك ، لدينا جميع البيانات اللازمة لحساب - فقط إضافتها إلى الخلايا المناسبة في الحاسبة والحصول على الجواب:

  • الحجم بعد التخفيف (V2): 5.0000 لتر
  • حجم المذيبات المضافة (V): 3،0000 لتر

استنتاج

تعد عملية تخفيف الحلول مهمة نموذجية ، ليس فقط في المختبر ، ولكن أيضًا في المطبخ أو في المنزل أو في الأنشطة المهنية. يجب على الطهاة والصيادلة والمنظفات وسائقي السيارات والعطور وممثلي العديد من المهن الأخرى التخفيف من الحلول المركزة للمواد. استخدم الآلة الحاسبة الخاصة بنا للتحقق من حساباتك.

شاهد الفيديو: حساب تركيز المحلول (كانون الثاني 2022).

Pin
Send
Share
Send
Send