Nilalaman

• Upang humakbang
• Bahagi 1 ng 3: Ang pangunahing kaalaman sa mga konsentrasyon
• Bahagi 2 ng 3: Pagkagulo
• Bahagi 3 ng 3: Natutukoy ang kaasinan sa isang aquarium
• Mga Tip
• Mga babala

Sa Chemistry o Chemistry, isa solusyon isang homogenous na halo ng dalawang bagay - isa natunaw na sangkap at a pantunaw o pantunaw kung saan ang sangkap ay natunaw. Konsentrasyon ay isang sukat ng dami ng solute sa isang solvent. Mayroong maraming mga kadahilanan para sa pagtukoy ng konsentrasyon ng isang solusyon, ngunit ang kasangkot na kimika ay pareho kung sinusubukan mo ang antas ng kloro sa isang pool o nagsasagawa ng isang nakakatipid na pagsusuri sa isang sample ng dugo. Ituturo sa iyo ng gabay na ito ang ilang mga pangunahing bahagi ng solusyon sa kimika, pagkatapos ay lakarin ka sa pamamaraan ng isang karaniwang, praktikal na aplikasyon - pagpapanatili ng aquarium.

Upang humakbang

Bahagi 1 ng 3: Ang pangunahing kaalaman sa mga konsentrasyon

1. Paraan ng notasyon ng mga konsentrasyon. Ang isang konsentrasyon ng isang sangkap ay ang halaga ng solute na hinati sa dami ng pantunaw. Gayunpaman, dahil may iba't ibang paraan ng pagpapahayag ng dami ng isang naibigay na sangkap, posible ring kumatawan sa isang konsentrasyon sa iba't ibang paraan. Mahahanap mo rito ang pinakakaraniwang mga spelling:
   • Gram bawat litro (g / L.) Ang masa ng isang solute sa gramo na natunaw sa isang naibigay na dami ng isang solusyon (na kung saan ay hindi kinakailangan na kapareho ng dami ng solvent.) Karaniwang ginagamit para sa mga solusyon ng solido sa mga likido na solvent.
   • Molarity (M.) Ang bilang ng mga moles ng isang solute na hinati sa dami ng solusyon.
   • Mga bahagi bawat milyon (ppm.) Ang ratio ng bilang ng mga maliit na butil (karaniwang sa gramo) ng isang solute bawat isang milyong mga maliit na butil ng isang solusyon, na pinarami ng 10. Karaniwan na ginagamit para sa napakalubso na mga solusyon sa tubig (1 L ng tubig = 1000 gramo.)
   • Porsyento ng compound na sangkap. Ang ratio ng mga particle (muli sa gramo) ng isang solute bawat 100 na mga maliit na butil ng isang solusyon, na ipinahayag bilang isang porsyento.
2. Alamin kung anong data ang kailangan mo upang makahanap ng isang konsentrasyon. Maliban sa molarity (tingnan sa ibaba), ang mga karaniwang paraan ng pagsulat ng isang konsentrasyon tulad ng ipinahiwatig sa itaas ay kinakailangan mong malaman ang masa ng solute at ang masa o dami ng nagresultang solusyon. Maraming mga problemang kemikal na nangangailangan ng paghahanap ng konsentrasyon ng isang solusyon ay hindi nagbibigay sa iyo ng impormasyong ito. Kung gayon, kakailanganin mong magtrabaho kasama ang alam mo upang malaman ang impormasyong ito.
   • Halimbawa: Ipagpalagay na kailangan nating hanapin ang konsentrasyon (sa gramo bawat litro) ng isang solusyon na ginawa sa pamamagitan ng paglusaw ng 1/2 kutsarita ng asin sa 2 litro ng tubig. Alam din natin na ang 1 kutsarita ng asin ay halos 6 gramo. Sa kasong ito, madali ang pagbabago - magparami: 1/2 kutsarita x (6 gramo / 1 kutsarita) = 3 gramo ng asin. 3 gramo ng asin na hinati ng 2 litro o tubig = 1.5 g / L
3. Alamin kung paano makalkula ang molarity. Kinakailangan ng molarity na malaman mo ang bilang ng mga moles ng iyong solute, ngunit madali itong mabawasan kung alam mo ang dami ng solute at formula ng kemikal. Ang bawat elemento ng kemikal ay may kilalang "molar mass" (MM) - isang tukoy na masa para sa isang taling ng sangkap na iyon. Ang mga masa ng molar na ito ay matatagpuan sa periodic table (karaniwang nasa ilalim ng simbolong kemikal at pangalan ng elemento.) Idagdag lamang ang mga molar mass ng mga sangkap ng solute upang makuha ang molar mass. Pagkatapos ay i-multiply ang kilalang masa ng solute ng (1 / MM ng iyong solute) upang makita ang dami ng iyong solute sa mga moles.
   • Halimbawa: Ipagpalagay na nais nating hanapin ang molarity ng nasa itaas na solusyon sa asin. Upang makapag-recap lamang, mayroon kaming 3 gramo ng asin (NaCl) sa 2 litro ng tubig. Magsimula sa pamamagitan ng pag-alam kung ano ang mga molar na masa ng Na at Cl sa pamamagitan ng pagtingin sa periodic table. Na = mga 23 g / mol at Cl = mga 35.5 g / mol. Kaya, ang MM ng NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 g / mol. 3 gramo ng NaCl x (1 taling NaCl / 58.5 g NaCl) = 0.051 taling NaCl. 0.051 taling NaCl / 2 litro ng tubig = .026 M NaCl
4. Magsanay ng mga karaniwang pagsasanay sa pagkalkula ng mga konsentrasyon. Ang kaalaman sa itaas ay ang kailangan mo lamang upang makalkula ang mga konsentrasyon sa mga simpleng sitwasyon. Kung alam mo ang dami o dami ng solusyon at ang dami ng natutunaw na idinagdag sa prinsipyo, o maaari mong mabawasan ito mula sa impormasyong ibinigay sa pahayag, dapat mong masusukat ang konsentrasyon ng isang solusyon nang madali. Upang makalkula. Gumawa ng mga problema sa kasanayan upang mapabuti ang iyong mga kasanayan. Tingnan ang halimbawang ehersisyo sa ibaba:
   • Ano ang molarity ng NaCL sa isang solusyon ng 400 ML, na nakuha sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 1.5 gramo ng NaCl sa tubig?
   • Ano ang konsentrasyon, sa ppm, ng isang solusyon na ginawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 0.001 g ng tingga (Pb) sa 150 L ng tubig? (1 L ng tubig = 1000 gramo) Sa kasong ito, ang dami ng solusyon ay tataas ng isang minuscule na halaga sa pamamagitan ng pagdaragdag ng sangkap, upang magamit mo ang dami ng solvent bilang dami ng solusyon.
   • Hanapin ang konsentrasyon sa gramo bawat litro ng isang solusyon na 0.1 L na ginawa sa pamamagitan ng pagdaragdag ng 1/2 taling KCl sa tubig. Para sa problemang ito, kailangan mong gumana mula harap hanggang likod, gamit ang molar mass ng KCL upang makalkula ang bilang ng gramo ng KCl sa solute.

Bahagi 2 ng 3: Pagkagulo

1. Maunawaan kung kailan mag-apply ng isang titration. Ang titration ay isang pamamaraan na ginagamit ng mga chemist upang makalkula ang dami ng solute na naroroon sa isang solusyon. Upang maisagawa ang isang titration, lumikha ka ng isang reaksyong kemikal sa pagitan ng solute at isa pang reagent (karaniwang nalusaw din). Dahil alam mo ang eksaktong dami ng iyong pangalawang reagent at alam mo ang equation ng kemikal ng reaksyon sa pagitan ng reagent at solute, maaari mong kalkulahin ang dami ng iyong solute sa pamamagitan ng pagsukat kung magkano ang reagent na kailangan mo para sa reaksyon ng solute ay kumpleto
   • Kaya, ang mga titration ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang sa pagkalkula ng konsentrasyon ng isang solusyon kung hindi mo alam kung magkano ang solute ay naunang idinagdag.
   • Kung alam mo kung magkano ang isang solute sa solusyon, kung gayon hindi na kailangang mag-titrate - sukatin lamang ang dami ng iyong solusyon at kalkulahin ang konsentrasyon, tulad ng inilarawan sa Bahagi 1.
2. I-set up ang iyong kagamitan sa titration. Upang maisagawa ang tumpak na mga titration kailangan mo ng malinis, tumpak at propesyonal na kagamitan. Gumamit ng isang Erlenmeyer flask o beaker sa ilalim ng isang naka-calibrate na burette na nakakabit sa isang may hawak ng burette. Ang nguso ng gripo ay dapat nasa leeg ng prasko o beaker nang hindi hinawakan ang mga dingding.
   • Tiyaking ang lahat ng kagamitan ay dati nang nalinis, binanisan ng deionisadong tubig, at tuyo.
3. Punan ang prasko at burette. Tamang sukatin ang isang maliit na halaga ng hindi kilalang solusyon. Kapag natunaw, ang sangkap ay kumakalat nang pantay-pantay sa pantunaw, kaya't ang konsentrasyon ng maliit na sampol na ito ng solusyon ay magiging kapareho ng orihinal na solusyon. Punan ang iyong burette ng isang solusyon ng isang kilalang konsentrasyon na tutugon sa iyong solusyon. Gumawa ng isang tala ng eksaktong dami ng solusyon sa burette - ibawas ang pangwakas na dami upang makita ang kabuuang solusyon na ginamit sa reaksyon.
   • Bigyang-pansin: kung ang reaksyon sa pagitan ng solusyon sa burette at solute sa prasko ay walang palatandaan ng reaksyon, gagawin mo tagapagpahiwatig sa prasko. Ginagamit ang mga ito sa kimika upang magbigay ng isang visual signal kapag ang isang solusyon ay umabot sa punto ng pagkapareho o sa end point. Ang mga tagapagpahiwatig ay karaniwang ginagamit para sa mga titration na sumusuri sa mga reaksyon ng acid-base at redox, ngunit maraming iba pang mga tagapagpahiwatig din. Kumunsulta sa isang libro sa kimika o tumingin sa internet upang makahanap ng angkop na tagapagpahiwatig para sa iyong reaksyon.
4. Simulan ang titration. Dahan-dahang magdagdag ng isang solusyon mula sa burette (ang "titrant") sa prasko. Gumamit ng isang magnet na stick na gumalaw o glass stir stick upang dahan-dahang ihalo ang solusyon habang isinasagawa ang reaksyon. Kung ang iyong solusyon ay kitang-kita, dapat mong makita ang ilang mga palatandaan na nagaganap ang isang reaksyon - pagbabago ng kulay, mga bula, nalalabi, atbp. Kung gumagamit ka ng isang tagapagpahiwatig, maaari mong makita ang bawat patak na dumarating sa buret papunta sa tamang flask a pagbabago ng kulay.
   • Kung ang reaksyon ay nagreresulta sa isang pagbabago sa halaga ng PH o potensyal, maaari kang magdagdag ng mga mambabasa ng PH o isang potensyomiter sa prasko upang masukat ang pag-unlad ng reaksyong kemikal.
   • Para sa isang mas tumpak na titration, subaybayan ang pH o potensyal tulad ng nasa itaas, at tandaan sa bawat oras kung paano nagpatuloy ang reaksyon pagkatapos magdagdag ng isang maliit na halaga ng titrant. Ibalot ang kaasiman ng solusyon o ang potensyal kumpara sa dami ng idinagdag na titrant. Makakakita ka ng matalim na mga pagbabago sa slope ng curve sa mga punto ng pagkapareho ng tugon.
5. Dahan-dahan ang iyong titration. Habang papalapit na ang iyong reaksyong kemikal sa puntong punto, pabagalin ang titration sa isang dropwise na pagsulong. Kung gumagamit ka ng isang tagapagpahiwatig, maaari mong mapansin na ang kulay na kumikislap ng mas matagal. Patuloy na mag-titrate nang dahan-dahan hangga't maaari hanggang sa matukoy mo ang eksaktong pagbagsak na magdudulot sa iyong reaksyon na umabot sa huling punto. Sa kaso ng isang tagapagpahiwatig, sa pangkalahatan ay tiningnan mo ang pinakamaagang posibleng pananatili ng pagbabago ng kulay sa tugon.
   • Itala ang pangwakas na dami sa iyong burette. Ang pagbabawas nito mula sa panimulang dami sa burette, mahahanap mo ang eksaktong dami ng titrant na ginamit mo.
6. Kalkulahin ang dami ng solute sa iyong solusyon. Gamitin ang equation ng kemikal para sa reaksyon sa pagitan ng iyong titrant at ng solusyon upang makita ang bilang ng mga moles ng solute sa iyong prasko. Kapag nahanap mo ang bilang ng mga moles ng solute, maaari mo lamang itong hatiin sa dami ng solusyon sa prasko upang makita ang molarity ng solusyon, o i-convert ang bilang ng mga moles sa gramo at hatiin ang dami ng solusyon. , upang makuha ang konsentrasyon sa g / L Nangangailangan ito ng kaunting pangunahing kaalaman sa stoichiometry.
   • Halimbawa, ipagpalagay na gumamit kami ng 25 ML ng 0.5 M NaOH sa titrating isang solusyon ng HCl sa tubig sa punto ng pagkapareho. Ang solusyon sa HCl ay mayroong dami na 60 ML para sa titration. Ilan sa mga mol ng HCl ang mayroon sa aming solusyon?
   • Upang magsimula, tingnan natin ang equation ng kemikal para sa reaksyon ng NaOH at HCl: NaOH + HCl> H₂O + NaCl
   • Sa kasong ito, ang 1 Molekyul ng NaOH ay tumutugon sa 1 Molekyul ng HCl sa mga produktong tubig at NaCl. Kaya't dahil nagdagdag ka lamang ng sapat na NaOH upang ma-neutralize ang lahat ng HCl, ang bilang ng mga mol ng NaOH na natupok sa reaksyon ay katumbas ng bilang ng mga mol ng HCl sa prasko.
   • Alamin natin kung ano ang halaga ng NaOH sa mga moles. 25 ml NaOH = 0.025 L NaOH x (0.5 mol NaOH / 1 L) = 0.0125 taling NaOH.
   • Dahil napag-isipan namin mula sa equation ng reaksyon na ang bilang ng mga mol ng NaOH na natupok sa reaksyon = ang bilang ng mga mol ng HCl sa solusyon, alam namin ngayon na mayroong 0.0125 moles ng HCl sa solusyon.
7. Kalkulahin ang konsentrasyon ng iyong solusyon. Ngayong alam mo na ang dami ng solute sa iyong solusyon, madali itong makahanap ng konsentrasyon sa mga tuntunin ng pagiging molarity. Hatiin lamang ang bilang ng mga moles ng solute sa iyong solusyon sa dami ng iyong sample ng solusyon (hindi ang dami ng mas malaking halaga na kinuha mo ang sample.) Ang resulta ay ang molarity ng iyong solusyon!
   • Upang hanapin ang molarity ng halimbawa sa itaas, hatiin ang bilang ng mga moles ng HCl ng dami sa flask. 0.0125 taling HCl x (1 / 0.060 L) = 0.208 M HCl.
   • Upang mai-convert ang molarity sa g / L, ppm, o porsyento ng komposisyon, i-convert ang bilang ng mga moles ng iyong solute sa mass (gamit ang molar mass ng iyong solute.) Para sa ppm at porsyento ng compound, kailangan mo ring i-convert ang dami ng iyong solusyon sa masa (gamit ang isang factor ng conversion tulad ng density, o sa pamamagitan lamang ng pagtimbang nito), pagkatapos ay i-multiply ang resulta sa 10 o 10, ayon sa pagkakasunod-sunod.

Bahagi 3 ng 3: Natutukoy ang kaasinan sa isang aquarium

1. Kumuha ng isang sample ng tubig mula sa iyong tangke. Tama na naitala ang dami. Kung maaari, sukatin ang dami sa mga yunit ng SI tulad ng mL - madali itong mai-convert sa L.
   • Sa halimbawang ito sinusubukan namin ang tubig sa aquarium para sa kaasinan, ang konsentrasyon ng asin (NaCl) sa tubig. Ipagpalagay na kumukuha kami ng isang sample ng tubig para sa hangaring ito 3 mL mula sa aquarium at pagkatapos ay itakda ang pangwakas na sagot na ibibigay g / L.
2. Titrate ang sample ng tubig. Pumili ng isang titrant na gumagawa ng isang malinaw na nakikita reaksyon sa solute. Sa kasong ito gumagamit kami ng solusyon na 0.25 M AgNO₃ (silver nitrate), isang compound na gumagawa ng isang hindi matutunaw na chlorine salt kapag tumutugon ito sa NaCl sa sumusunod na reaksyon: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Ang asin (AgCl) ay makikita bilang isang maulap na puting nalalabi na lumulutang at maaaring ihiwalay mula sa solusyon.
   • Titrate ang pilak na nitrayd mula sa isang burette o maliit na karayom ​​sa pag-iniksyon sa sample ng aquarium hanggang sa maulap ang solusyon. Sa tulad ng isang maliit na sample mahalaga na saktong tukuyin kung magkano ang idinagdag mong pilak na nitrate - pag-aralan nang mabuti ang bawat drop.
3. Magpatuloy hanggang sa matapos ang reaksyon. Kapag ang pilak na nitrate ay tumitigil sa pag-clouding ng solusyon, maaari mong tandaan ang bilang ng idinagdag na ml. Titrate ang AgNO3 napakabagal at obserbahan ang solusyon nang malapitan, lalo na't papalapit na ang punto ng pagtatapos.
   • Ipagpalagay na mayroong 3mL ng 0.25 M AgNO₃ ay kinakailangan upang matapos ang reaksyon at ang tubig ay hindi lumago pa.
4. Tukuyin ang bilang ng mga moles ng titrant. Madali ang hakbang na ito - i-multiply ang dami ng titrant na idinagdag mo sa pamamagitan ng pagiging molarity. Bibigyan ka nito ng bilang ng mga moles ng titrant na ginamit.
   • 3 mL x 0.25 M = 0.003 L x (.25 moles AgNO₃/ 1 L) = 0.000075 taling AgNO₃.
5. Tukuyin ang bilang ng mga moles ng iyong solute. Gamitin ang equation ng reaksyon upang i-convert ang bilang ng mga mol ng AgNO₃ sa mga moles ng NaCl. Ang reaksyon ng equation ay: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Dahil 1 taling AgNO₃ tumutugon sa 1 taling ng NaCl, alam namin ngayon na ang bilang ng mga mol ng NaCl sa aming solusyon = ang bilang ng mga mol ng AgNO₃ naidagdag na: 0.000075 mol.
   • Sa kasong ito: 1 taling ng AgNO₃ tumutugon sa 1 mol ng NaCl. Ngunit kung ang 1 taling ng titrant ay tumutugon sa 2 mol ng aming solute, pagkatapos ay ipaparami namin ang bilang ng mga mol ng aming titrant ng 2 upang makuha ang bilang ng mga moles ng aming solute.
   • Sa kaibahan, kung ang 2 moles ng aming titrant ay tumutugon sa 1 taling ng aming solute, pagkatapos ay hinahati namin ang bilang ng mga mol ng titrant ng dalawa.
   • Ang mga panuntunang ito ay tumutugma nang proporsyonal sa 3 mol ng titrant at 1 taling ng solute, 4 moles ng titrant at 1 taling ng solute, atbp pati na rin ang 1 taling ng titrant at 3 mol ng solute, 1 taling ng titrant at 4 mol ng solute, atbp.
6. I-convert ang iyong solute na bilang ng mga moles sa gramo. Upang magawa ito kakailanganin mong kalkulahin ang masa ng molar ng solute at i-multiply ito sa bilang ng mga mol ng iyong solute. Upang hanapin ang molar mass ng NaCl, gamitin ang periodic table upang hanapin at idagdag ang bigat ng atomic ng asin (Na) at Chloride (Cl).
   • MM Na = 22,990. MM Cl = 35,453.
   • 22,990 + 35,453 = 58.443 g / mol
   • 0.000075 taling NaCl x 58.442 g / taling = 0.00438 taling NaCl.
   • Bigyang-pansin: Kung mayroong higit sa isa sa isang uri ng molekula sa isang atom, kailangan mong idagdag ang masa ng molar ng atom na iyon nang maraming beses. Halimbawa, kung ikaw ang molar mass ng AgNO₃, idaragdag mo ang masa ng oxygen ng tatlong beses dahil mayroong tatlong mga atomo ng oxygen sa Molekyul.
7. Kalkulahin ang pangwakas na konsentrasyon. Mayroon kaming masa ng aming solute sa gramo at alam namin ang dami ng solusyon sa pagsubok. Ang kailangan lang nating gawin ngayon ay hatiin: 0.00438 g NaCl / 0.003 L = 1.46 g NaCl / L
   • Ang kaasinan ng tubig sa dagat ay humigit-kumulang na 35 g NaCl / L Ang aming aquarium ay hindi halos maalat para sa mga isda sa dagat.

Mga Tip

• Bagaman ang solute at solvent ay maaaring mayroon sa iba't ibang mga estado (solid, likido, o gas) kapag pinaghiwalay, ang solusyon na nabuo kapag ang sangkap ay natutunaw ay magiging sa parehong estado tulad ng solvent state.
• Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
• Gumamit lamang ng malinaw na plastik o baso.
• Narito ang isang halimbawa ng video: [1]

Mga babala

• Itabi ang solusyon na AgNO3 sa isang sarado, madilim na bote. Sensitibo ito sa ilaw.
• Mag-ingat kapag nagtatrabaho kasama ng malakas na mga acid o base. Tiyaking may sapat na sariwang hangin sa silid.
• Magsuot ng baso sa kaligtasan at guwantes.
• Kung nais mong ibalik ang pilak, tandaan ang sumusunod: Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (s) Tandaan na ang (mga) nangangahulugang solid.