ЯК обчислити концентрацію речовин

Концентрація - це величина, що показує, яка кількість речовини знаходиться в певній масі або об'ємі газу, сплаву або розчину. Чим вище концентрація, тим більше речовини там міститься. 100% -а концентрація відповідає чистому речовині.

Інструкція

Припустимо, мова йде про сплаві. Наприклад, бронза - сплав міді з оловом. Колись вона мала таке значення, що в історію цивілізації увійшла ціла епоха - «Бронзовий вік». Отже, у вас є бронзова деталь вагою 1 кг, відлита зі сплаву, що містить 750 г міді та 250 г олова. Потрібно знайти концентрацію цих речовин.

Тут вам на допомогу прийде поняття «масова частка», вона ж - «процентна концентрація». Як легко можна зрозуміти із самої назви, вона виражається величиною, що характеризує відношення маси компонента до загальної маси. 750/1000 = 0,75 (або 75%) - для міді, 250/1000 = 0,25 (або 25%) - для олова.

А як бути у випадку розчину? Ось, наприклад, добре знайома вам харчова сода - бікарбонат натрію, NaHCO3. Припустимо, 20 г цієї речовини розчинили в деякій кількості води. Зваживши посудину з розчином, і віднявши масу самої судини, отримали масу розчину - 150 г. Як можна обчислити концентрацію розчину бікарбонату натрію?

По-перше, порахуйте його масову частку (або процентну концентрацію). Розділіть масу речовини на загальну масу розчину: 20/150 = 0,133. Або, переведіть у відсотки 0,133 * 100 = 13,3%.

По-друге, ви можете обчислити його молярну концентрацію, тобто порахувати, яку кількість молей бікарбонату натрію знаходилося б в 1 літрі такого розчину. Для початку обчисліть, чому дорівнює 1 моль цієї речовини. Складаючи атомні ваги елементів, що входять до складу молекули бікарбонату натрію (і не забуваючи при цьому про індекси), отримаєте його молярну масу: 23 + 1 + 12 + 48 = 84 г / моль.

Тобто, якби в 1 літрі розчину містилося б 84 грами цієї речовини, у вас був би 1-молярний розчин. Або, як прийнято записувати, 1М. А у вас - 20 грам, до того ж в меншому обсязі. Враховуючи, що щільність води дорівнює 1, для спрощення розрахунків прийміть, що обсяг розчину становить 130 мл (130 г + 20 г = 150 г, за умовами завдання). Невеликою зміною об'єму при розчиненні солі можна знехтувати, похибка буде незначною.

130 мл приблизно в 7,7 разів менше, ніж 1000 мл. Отже, якби в цьому обсязі містилося 84 / 7,7 = 10,91 грам бікарбонату натрію, це був би 1М розчин. Але у вас 20 грам речовини, отже: 20 / 10,91 = 1,83М. Ось така молярна концентрація бікарбонату натрію в даному випадку.