Nilalaman

• Mga hakbang
• Payo
• Babala

Sa kimika, solusyon ay isang homogenous na halo ng solute at May solvent matunaw ang solute na yan. Konsentrasyon ay isang sukat ng dami ng natutunaw na sangkap sa isang pantunaw. Maraming mga kadahilanan upang makalkula ang konsentrasyon ng isang solusyon, ngunit ang pamamaraan ay pareho kung kailangan mong subukan ang antas ng iyong klorido sa isang paligo o pag-aralan ang isang sample ng dugo upang makatipid ng mga buhay. Magbibigay ang artikulong ito ng ilang pangunahing kaalaman sa solusyon sa kimika, na sinusundan ng detalyadong mga tagubilin sa isang pangkaraniwang praktikal na aplikasyon - pagpapanatili ng aquarium.

Mga hakbang

Paraan 1 ng 5: Alamin ang mga pangunahing kaalaman sa konsentrasyon

1. 

   Alamin ang bokabularyo. Ang konsentrasyon ay ang proporsyon ng masa ng natutunaw sa masa ng buong timpla. Halimbawa, kung magkakalat ka ng asukal at suka para sa isang eksperimento, kailangan mong kalkulahin ang konsentrasyon ng asukal sa pinaghalong. Nasa ibaba ang isang paglalarawan ng bawat bahagi ng resulta ng isang problemang kemikal:
   • Ang asukal ay solute, iyon ay, ang sangkap ay natunaw. Sinusukat mo ang konsentrasyon ng solute.
   • Ang suka ay May solvent, nangangahulugang ang sangkap kung saan mo natunaw ang isa pang sangkap.
   • Matapos ang paghahalo sa kanila magkasama magkakaroon ka ng isa solusyon. Upang makalkula ang konsentrasyon na kailangan mo upang makuha ang kabuuang masa ng solusyon, mahahanap ito sa pamamagitan ng pagdaragdag ng masa ng natutunaw at masa ng pantunaw na magkakasama.
   • Kung hindi mo matandaan kung aling mga solvents at aling mga solvents ang naaalala ang halimbawang ito.

2. 

   
   
   Alamin kung paano magsulat ng mga konsentrasyon. Dahil may mga iba't ibang paraan upang kumatawan sa "masa" ng isang sangkap, mayroon ding higit sa isang paraan upang maisulat ang konsentrasyon. Ito ang pinakakaraniwan:
   • Gram bawat litro (g / L). Ito ay simpleng masa sa gramo ng solute sa isang naibigay na dami ng solusyon. Kadalasang ginagamit para sa mga solvents at likidong solvents, tulad ng asukal at suka sa halimbawa sa itaas.
   • Molar konsentrasyon (M). Ang bilang ng mga moles ng solute na hinati sa dami ng solusyon. Ang Mol ay isang yunit ng pagsukat sa kimika, ginamit upang ilarawan ang bilang ng mga atomo o mga molekula ng isang sangkap.
   • Mga bahagi bawat milyon (ppm). Bilang ng mga yunit (karaniwang gramo o milligrams) ng solute bawat milyong mga yunit ng solusyon. Karaniwang ginagamit para sa napaka-maghalo ng mga may tubig na solusyon.
   • Komposisyon ng porsyento. Ang bilang ng mga bahagi (karaniwang gramo) ng solute na naroroon sa isang daang porsyento na solusyon. Ang simbolo ng porsyento ay nangangahulugang "sa 100", upang madali mong maisulat ang maliit na bahagi bilang isang porsyento.
   anunsyo

Paraan 2 ng 5: Kalkulahin ang konsentrasyon sa gramo bawat litro

1. 

   
   
   Alamin kung paano ilapat ang pamamaraang ito. Ito ay isang kapaki-pakinabang na paraan upang masukat ang konsentrasyon kapag natunaw mo ang isang solid sa isang likido, at kapag gumagawa ng mga kalkulasyon na may medyo malalaking solusyon na madaling sukatin. Kung ang dami ng solute ay ilang milligrams lamang o ang solvent ay nasa milliliters, pagkatapos ay dapat kang gumamit ng ibang pamamaraan.
   • Halimbawa ng problema: Hanapin ang konsentrasyon (gramo bawat litro) ng isang solusyon na inihanda mula sa 3 ML ng table salt hanggang 2000 ML ng tubig. Isulat ang iyong sagot sa gramo / litro.

2. 

   
   
   I-convert ang mass ng solute sa gramo. Kung ang solute (na kung saan ay natunaw sa mas malaking halaga ng pantunaw) ay tinimbang sa gramo, laktawan ang hakbang na ito. Kung hindi, kailangan mong baguhin ang mga unit sa gramo. Ang pag-convert mula sa mga mass unit (tulad ng kilo) ay simple kung titingnan mo ang mga rate ng conversion, ngunit ang pag-convert mula sa mga unit ng dami (tulad ng liters) ay mas kumplikado. Ang bawat sangkap ay may sariling density, na kung saan ay ang halaga na tumutukoy sa dami ng bagay na nilalaman sa isang dami ng yunit. Hanapin ang density na ito at i-multiply ito sa dami ng halaga upang makuha ang masa sa gramo, pagkatapos tiyakin na tumutugma ang yunit.
   • Sa halimbawa sa itaas, ang asin ang solute. Sinusukat ang asin sa mga yunit ng dami (mL), kaya dapat mo itong baguhin sa gramo.
   • Ang density ng asin ay 1.15 g / mL. Kung hindi ibibigay ng problema ang data na ito, dapat mo itong tingnan sa isang libro o database ng kemikal. Kailangan mong hanapin ang density sa mga tuntunin ng mga yunit na iyong ginagamit (gramo bawat litro), o i-convert ito sa tamang mga yunit.
   • Upang makita ang masa ng asin na nasa 3 ML, kalkulahin ang 3 ML × (/ _{1 mL}) = 3.45 gramo ng asin.

3. 

   I-convert ang solvent data sa litro. Kadalasang sinusukat ang mga solvents sa mga yunit ng dami, kaya't ang pag-convert ay medyo simple. Kung ang problema ay nagbigay ng pantunaw sa litro, pumunta sa susunod na hakbang.
   • Sa halimbawa sa itaas, mayroon kaming 2000 ML ng tubig kaya dapat itong baguhin sa liters.
   • Ang bawat litro ay may 1000 ML, kaya't i-convert sa pamamagitan ng pagkalkula (/ _{1000 mL}) x (2000 mL) = 2 litro ng tubig.
   • Tandaan na inaayos namin ang conversion ng unit upang masira ang mL (isa sa itaas, isa sa ibaba). Kung sumulat ka bilang / _{1 L} x 2000 mL ay magbibigay ng isang walang katuturang resulta.

4. 

   Hatiin ang solvent ng solute. Ngayon na mayroon kaming bigat sa gramo ng natutunaw at dami ng litro ng pantunaw, madali mong mahahanap ang konsentrasyon g / L sa pamamagitan ng paghati:
   • Sa halimbawa sa itaas, / _{2 litro ng tubig} = 1,725 ​​g / L konsentrasyon ng asin.

5. 

   Baguhin ang formula para sa malaking pagkalkula ng solute. Sa teorya, dapat nating kalkulahin ang konsentrasyon ng dami ng buong solusyon, iyon ay upang idagdag ang dami ng solute at solvent na magkasama. Kapag natutunaw ang isang maliit na halaga ng solido sa isang malaking halaga ng likido, ang pagkakaiba-iba ng dami ay bale-wala upang maaari mong balewalain ang solute volume at gamitin lamang ang solvent volume, tulad ng dati nang nagawa. Kung ang solute volume ay sapat na malaki upang makabuluhang baguhin ang kabuuang dami, kailangan mong baguhin ang formula sa (g solute) / (L solute + L solvent).
   • Sa halimbawa sa itaas, / (_{2 litro ng tubig} + 0.003 L asin) = 1,722 g / L.
   • Ang pagkakaiba sa pagitan ng resulta na ito at ang orihinal na resulta ay 0.003 g / L lamang. Ito ay isang napakaliit na paglihis at halos mas mababa sa kawastuhan ng mga instrumento sa pagsukat.
   anunsyo

Paraan 3 ng 5: Kalkulahin ang konsentrasyon sa porsyento o bawat milyon

1. 

   Alamin kung paano ilapat ang pamamaraang ito. Gamitin ang pamamaraang ito kung ang problema ay nagtanong upang makahanap ng "nilalaman ng porsyento" o "porsyento ng masa". Sa kimika, karaniwang ikaw ay pinaka nag-aalala sa masa ng isang sangkap. Kapag alam mo na ang dami ng solute at solvent, mahahanap mo ang solute porsyento na medyo madali sa pamamagitan ng paghahambing sa dalawang masa.
   • Halimbawa ng problema: Dissolve 10 g ng tsokolate pulbos sa 1.2 liters ng mainit na tubig. Una, kalkulahin ang porsyento ayon sa bigat ng tsokolate sa solusyon. Pagkatapos isulat ang resulta sa mga bahagi bawat milyon.

2. 

   I-convert ang mga numero sa gramo. Kung mayroong anumang mga numero na ibinigay sa mga yunit ng dami (tulad ng liters o milliliters), kailangan mong i-convert ang mga ito sa mga mass unit sa gramo. Dahil ang bawat sangkap ay may isang tiyak na gravity (masa ayon sa dami), dapat mong hanapin ang pagiging tiyak nito bago ka makahanap ng masa:
   • Hanapin ang density ng sangkap sa isang libro o tingnan ito online. I-convert ang density na ito sa itaas na gramo (ang yunit ng dami ng ginamit sa problema) kung ang nahanap na data ay hindi angkop. I-multiply ang density ng dami ng sangkap at makakakuha ka ng masa sa gramo.
   • Halimbawa: Mayroon kang 1.2 liters ng tubig. Ang density ng tubig ay 1000 gramo bawat litro, kaya kalkulahin (/ _{1 L}) x 1,2 L = 1200 g.
   • Dahil ang bigat ng tsokolate ay naibigay sa gramo, hindi na kailangang baguhin ito.

3. 

   Kalkulahin ang porsyento. Pagkatapos mong magkaroon ng parehong solute mass at solvent mass sa gramo, gamitin ang formula na ito upang makalkula ang porsyento: (/ (_{gramo ng solute + gramo ng solvent})) x 100.
   • Mayroon kang 10 gramo ng mga tsokolate at nalaman mong ang tubig ay 1200 gramo. Ang buong solusyon (solute + solvent) ay may bigat na 10 + 1200 = 1210 gramo.
   • Konsentrasyon ng tsokolate sa buong solusyon = / _{(1210 gramo ng solusyon)} = 0,00826
   • I-multiply ang halagang ito ng 100 upang makuha ang porsyento: 0.00826 x 100 = 0.826, kaya ayun isang timpla ng 0.826% na tsokolate.

4. 

   Kalkulahin ang mga sangkap bawat milyon. Mayroon na kaming "porsyento" kaya ang mga bahagi bawat milyon ay kinakalkula sa eksaktong parehong paraan. Ang pormula ay (/ (_{gramo ng solute + gramo ng solvent})) x 1,000,000. Ang formula na ito ay muling isinulat sa notasyong matematika ng (/ (_{gramo ng solute + gramo ng solvent})) x 10.
   • Sa halimbawa sa itaas, / _{(1210 gramo ng solusyon)} = 0,00826.
   • 0.00826 x 10 = 8260 ppm na tsokolate.
   • Karaniwan ang mga bahagi bawat milyon ay ginagamit upang masukat ang napakaliit na konsentrasyon sapagkat hindi maginhawa ang pagsulat ng porsyento. Para sa kaginhawaan gumagamit din kami ng parehong halimbawa.
   anunsyo

Paraan 4 ng 5: Kalkulahin ang konsentrasyon ng molar

1. 

   Ano ang kailangan mong magkaroon upang mailapat ang pamamaraang ito? Upang makalkula ang konsentrasyon ng molar, dapat mong malaman kung gaano karaming mga moles ng solute ang mayroon, ngunit madali mong mahahanap ang figure na ito kung alam mo ang solute mass at ang kemikal na pormula. Kung wala sa iyo ang lahat ng impormasyong ito o hindi natutunan ang konsepto ng "mol" sa kimika, gumamit ng ibang pamamaraan.
   • Halimbawa ng problema: Ano ang molarity ng isang solusyon na inihanda sa pamamagitan ng paglusaw ng 25 gramo ng potassium hydroxide sa 400 ML ng tubig?
   • Kung ang dami ng solute ay ibinibigay sa mga yunit na iba sa gramo, i-convert muna sa gramo.

2. 

   Kalkulahin ang masa ng molar ng solute. Ang bawat elemento ng kemikal ay may kilalang "molar mass", ang masa ng isang nunal ng elementong iyon. Ang molar mass ay may parehong halaga tulad ng atomic mass sa pana-panahong talahanayan ng mga elemento, kadalasan sa ibaba ng simbolong kemikal at ang pangalan ng bawat elemento. Idagdag lamang ang masa ng molar ng mga sangkap na sangkap ng solute upang mahanap ang molar mass ng solute.
   • Ang halimbawa sa itaas ay gumagamit ng potassium hydroxide bilang solute. Hanapin ang sangkap na ito sa isang libro o sa database ng kemikal na pormula para sa kemikal na pormula ng potassium hydroxide: KOH.
   • Gamitin ang periodic table o online na dokumentasyon upang makita ang atomic mass ng elemento: K = 39,0; O = 16,0; H = 1.0.
   • Idagdag ang masa ng mga atomiko at isulat ang yunit na "g / mol" sa likuran upang makuha ang molar mass. 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
   • Para sa mga molecule na may higit sa isang uri ng atom, idagdag ang atomic mass ng bawat uri ng atom. Halimbawa, H₂Ang O ay mayroong isang molar na masa na 1 + 1 + 16 = 18 g / mol.

3. 

   Kalkulahin ang bilang ng mga moles ng solute. Kapag mayroon ka ng molar mass (g / mol), maaari kang mag-convert sa pagitan ng gramo at mol. Alam mo na ang dami ng solute sa gramo, kaya maaari mo itong palitan tulad ng sumusunod (solute mass sa gramo) x (/ _{masa ng molar}) upang makakuha ng isang resulta sa moles.
   • Sa halimbawa sa itaas, dahil mayroon kang 25 gramo ng sangkap na may molar mass na 56 g / mol, kalkulahin ang mga sumusunod na 25g x (/ _{56g / mol}) = humigit-kumulang na 0.45 mol KOH na solusyon.

4. 

   Hatiin ang dami ng solusyon sa litro upang makita ang konsentrasyon ng molar. Ang konsentrasyon ng molar ay tinukoy bilang ang ratio ng bilang ng mga moles ng solute sa bilang ng mga litro ng solusyon. I-convert ang dami ng solusyon sa litro kung kinakailangan, pagkatapos ay isagawa ang pagkalkula.
   • Sa halimbawang ito, mayroon kaming 400 ML ng tubig kaya't ito ay magiging 0.4 liters.
   • Ang molar na konsentrasyon ng KOH sa solusyon ay / _0.4L = 1,125 M. (Makakakuha ka ng mas tumpak na mga resulta gamit ang isang calculator at huwag bilugan ang anumang mga numero hanggang sa huling hakbang.)
   • Kadalasan maaari mong balewalain ang solute volume dahil hindi nito binago nang malaki ang dami ng solvent. Kung natunaw mo ang isang dami ng natutunaw na sapat na malaki upang makabuluhang baguhin ang dami, sukatin ang dami ng pangwakas na solusyon at gamitin ang parameter na iyon.
   anunsyo

Paraan 5 ng 5: Paglalagay ng titration upang makalkula ang konsentrasyon ng solusyon

1. 

   Alam kung kailan mag-titrate. 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 dapat kang lumikha ng isang reaksyong kemikal sa pagitan ng natutunaw at isa pang reaktibo (karaniwang natunaw din sa isang likidong solusyon). Dahil alam mo ang eksaktong dami ng pangalawang reactant at alam ang equation ng kemikal ng reaksyon sa pagitan ng sangkap na iyon at ng solute, maaari mong kalkulahin ang dami ng solute sa pamamagitan ng pagtukoy ng dami ng reagent na kailangang idagdag muna sa solusyon. kapag natapos ang reaksyon ng solute.
   • Sa gayon ang titration ay isang napakahusay na paraan ng pagkalkula ng konsentrasyon ng isang solusyon kapag hindi mo alam kung ano ang paunang solute na halaga.
   • Kung ang masa ng solute sa solusyon ay nalalaman pagkatapos ay walang kinakailangang titration - tukuyin lamang ang dami ng solusyon at kalkulahin ang konsentrasyon tulad ng ipinakita sa Unang Bahagi.

2. 

   Ihanda ang instrumento sa titration. Upang tumpak na titrate dapat kang magkaroon ng malinis, tumpak at propesyonal na mga instrumentong kemikal. Sa posisyon ng titration, ilagay ang Erlen flask sa ilalim ng burette tube na naka-mount sa clamp. Ang dulo ng tubo ng burette ay dapat na nakasalalay sa leeg ng prasko nang hindi hinawakan ang pader ng prasko.
   • Tiyaking ang lahat ng kagamitan ay nalinis na dati, banlawan ng deionisadong tubig at hayaang matuyo.

3. 

   Ibuhos ang solusyon sa mga flasks at tubo. Tamang sukatin ang isang maliit na halaga ng solusyon ng hindi kilalang konsentrasyon. Kapag ang solute ay natunaw, pantay-pantay itong nakakalat sa buong solusyon, kaya't ang konsentrasyon ng maliit na sample na ito ng solusyon ay magiging pareho ng orihinal na solusyon. Punan ang burette tube ng isang kilalang konsentrasyon ng solusyon na magre-react sa iyong solusyon. Itala ang eksaktong dami ng solusyon sa burette tube - ibabawas mo ang pangwakas na dami upang makita ang kabuuang dami ng ginamit sa reaksyong ito.
   • Tandaan: Kung ang reaksyon sa pagitan ng solusyon sa burette tube at ang solusyon sa prasko ng hindi kilalang konsentrasyon ay nagpapakita ng walang halatang tanda ng reaksyon, kailangan mong idagdag tagapagpahiwatig sa garapon. Sa kimika, ang isang tagapagpahiwatig ay isang kemikal na nagbabago ng kulay ng solusyon kapag umabot ang reaksyon sa isang katumbas o pangwakas na punto. Ang mga tagapagpahiwatig na ginamit para sa titration ay karaniwang acidic at gumagawa ng mga reaksyon ng redox, ngunit maraming iba pang mga uri ng mga tagapagpahiwatig. Kumunsulta sa isang libro sa kimika o online upang makahanap ng tamang tagapagpahiwatig para sa reaksyon.

4. 

   Simulan ang titration. Dahan-dahang idagdag ang solusyon mula sa burette tube (tinatawag na "solusyon sa titration") sa prasko. Gumamit ng isang magnetic stirrer o glass rod upang ihalo ang solusyon sa panahon ng reaksyon. Kung ang reaksyon sa solusyon ay nakikita pagkatapos ay makakakita ka ng mga palatandaan tulad ng pagbabago ng kulay, mga bula, paglikha ng isang bagong produkto, atbp. Kung gumagamit ka ng isang tagapagpahiwatig, lilitaw ang isang nabahiran ng sinag kapag ihulog ang solusyon mula sa tubo ng burette patungo sa prasko.
   • Kung ang reaksyon ay nagreresulta sa isang pagbabago sa ph o potensyal, maaari mong isawsaw ang isang papel na PH o potentiometer sa prasko upang masubaybayan ang reaksyon.
   • Para sa isang mas tumpak na titration kailangan mong subaybayan ang pH at potensyal tulad ng nabanggit, naitala ang mga pagbasa pagkatapos idagdag ang titrant sa naayos na maliit na mga pagtaas. Ibalot ang ph o potensyal na idinagdag ang dami ng titrant. Makikita mo ang pagbabago ng slope ng graph nang napakabilis sa punto ng pagkakapareho ng reaksyon.

5. 

   Bawasan ang bilis ng titration. Habang papalapit ang reaksyon sa end point, bawasan ang drop at drop ng rate ng titration bawat oras. Kung gumagamit ka ng isang tagapagpahiwatig, ang mga kulay na sinag ay maaaring lumitaw nang mas matagal. Magpatuloy nang mabagal hangga't maaari hanggang sa huling pagbagsak ay magiging sanhi ng reaksyon na tumigil doon nang eksakto. Tulad ng para sa tagapagpahiwatig, mapapansin mo ang unang pangmatagalang pagbabago ng kulay sa reaksyon.
   • Itala ang panghuling dami sa burette tube. Sa pamamagitan ng pagbawas nito mula sa dami ng paunang solusyon sa burette tube, mahahanap mo ang eksaktong dami ng ginamit na solusyon sa titration.

6. 

   Kalkulahin ang masa ng solute sa solusyon. Gamitin ang equation ng kemikal para sa reaksyon sa pagitan ng titrant at ng solusyon upang makita ang bilang ng mga moles ng solute sa prasko. Matapos mong matagpuan ang bilang ng mga moles ng solute, hatiin sa dami ng solusyon sa prasko upang makita ang konsentrasyon ng molar ng solusyon, o baguhin ang bilang ng mga moles sa gramo at hatiin ang dami ng solusyon upang hanapin ang konsentrasyon sa g / L. . Kinakailangan ka nitong magkaroon ng isang pangunahing kaalaman sa kimika ng kabuuan.
   • Halimbawa, ipagpalagay na gumagamit kami ng 25 ML ng 0.5M NaOH upang titrate ang solusyon sa HCl at tubig sa katumbas na punto. Ang solusyon sa HCl ay may dami na 60 ML bago ang titration. Ilan sa mga mol ng HCl ang may solusyon?
   • Una, tingnan natin ang equation ng kemikal para sa reaksyon sa pagitan ng NaOH at HCl: NaOH + HCl> H₂O + NaCl.
   • Sa kasong ito, ang isang mol ng NaOH ay tumutugon sa isang taling ng HCl upang makagawa ng produkto (tubig at NaCl). Dahil idaragdag mo lamang ang sapat na NaOH upang ma-neutralize ang lahat ng HCl, ang bilang ng mga mol ng NaOH na ginamit sa reaksyon ay kapareho ng bilang ng mga mol ng HCl sa prasko.
   • Hanapin ang masa ng NaOH sa mga moles. 25 mL NaOH = 0.025 L NaOH x (0.5 mol NaOH / 1 L) = 0.0125 mol NaOH.
   • Dahil napag-isipan namin mula sa equation ng reaksyon na ang bilang ng mga mol ng NaOH na ginamit = ang bilang ng mga mol ng HCl sa solusyon, maaari nating tapusin na may 0.0125 moles ng HCl sa solusyon.

7. 

   Kalkulahin ang konsentrasyon ng solusyon. Ngayon alam na natin ang dami ng solute sa solusyon, magiging madali ang paghahanap ng konsentrasyon ng molar. Hatiin ang bilang ng mga mol ng solute sa solusyon sa dami ng pagsubok na solusyon (hindi dami ng solusyon kung saan ka nag-sample). Ang resulta ay ang konsentrasyon ng molar ng solusyon!
   • Upang mahanap ang konsentrasyon ng molar para sa halimbawa sa itaas, hatiin lamang ang bilang ng mga moles ng HCl sa dami ng solusyon sa prasko. 0.0125 mol HCl x (1 / 0.060 L) = 0.208 M HCl.
   • Upang mai-convert ang molarity sa g / L, ppm o isang porsyento, dapat mong baguhin ang molar number ng solute sa masa (gamitin ang molar mass ng solute na halo). Para sa ppm at mga porsyento, dapat mo ring baguhin ang dami ng solusyon sa masa (gumamit ng isang factor ng conversion tulad ng density o simpleng timbangin), pagkatapos ay i-multiply ng 10 o 10, ayon sa pagkakabanggit. may ppm at mga porsyento.
   anunsyo

Payo

• Bagaman maaaring magkaroon ang mga solute at solvents sa iba't ibang anyo ng bagay (solid, likido, gas) kapag pinaghiwalay, ang solusyon na nabuo pagkatapos matunaw ang solute sa solvent ay magkakaroon ng parehong pisikal na form. May solvent
• Gumamit lamang ng plastic o baso kapag titrating.

Babala

• Magsuot ng baso at guwantes habang titration.
• Mag-ingat kapag nagtatrabaho sa anumang malakas na acid. Subukan sa isang fume hood kapag nakakalason o nasa labas ng bahay.