La concentrazione di massa di una soluzione è uno dei concetti comuni nella chimica moderna. Nell'articolo identificheremo le caratteristiche delle soluzioni, i loro tipi, l'applicazione. Notiamo alcuni esempi di calcolo di diversi tipi di concentrazioni.
Caratteristiche delle soluzioni
La soluzione è un sistema omogeneo con una composizione variabile. Dei due componenti di una soluzione, uno funge sempre da mezzo. È in esso che si dissolveranno i frammenti strutturali di altre sostanze. Si chiama solvente, all'interno del quale si trovano le molecole del soluto.
Se si mescolano due sostanze gassose, non viene emesso alcun solvente. Vengono sempre effettuati calcoli speciali per ogni situazione specifica.
Ottenere sistemi omogenei
Per ottenere soluzioni omogenee, è necessario frantumare le sostanze disciolte in unità strutturali. Solo allora i sistemi saranno veri. Quando vengono frantumate in piccole goccioline, si ottengono granelli di sabbia, che verranno distribuiti nel mezzo, soluzioni colloidali, emulsioni, sospensioni.
Utilizzare soluzioni
A proposito, dentrocostruzione, una miscela di sabbia, cemento, acqua è anche chiamata soluzione, ma dal punto di vista chimico è una sospensione. L'importanza pratica delle soluzioni può essere spiegata per vari motivi.
Le reazioni chimiche nelle soluzioni liquide si verificano nella maggior parte del solvente. Ciò li rende disponibili per la reazione senza alcuna azione aggiuntiva sul sistema. In una miscela contenente particelle solide, è impossibile eseguire la reazione per intero. Per accelerare il processo, le particelle dovranno toccarsi in alcuni punti. Per aumentare la velocità di reazione, i cristalli vengono macinati in un mortaio, quindi vengono pressati. Ma non è immediatamente possibile raggiungere la completezza del processo.
In una soluzione, il processo procede in modo diverso. Le molecole si muovono liberamente e quando si scontrano si verificano trasformazioni chimiche. L'energia che inizia a essere rilasciata in tale interazione viene accumulata dal solvente, il sistema praticamente non si riscalda.
Proprietà fisiche e concentrazione delle soluzioni
La frazione di massa di una sostanza permette di determinare il rapporto quantitativo tra soluto e solvente presi per la loro preparazione. Le leghe metalliche, tra l' altro, sono anche soluzioni, ma solide, caratterizzate da determinati parametri fisici.
Le soluzioni hanno la capacità di modificare la forza del componente disciolto. Questo li rende richiesti in agricoltura e medicina. Ad esempio, una soluzione di permanganato di potassio (permanganato di potassio) viene utilizzata per trattare abrasioni e ferite a media concentrazione. Ma praticoimportante è anche la sua bassa concentrazione. Pertanto, una frazione di massa di una sostanza del 2-3% conferisce alla soluzione un colore leggermente rosa, richiesto per la lavanda gastrica.
I cristalli viola scuro del permanganato di potassio non vengono utilizzati per scopi medici perché hanno forti proprietà ossidanti. In generale, l'intensità del colore è direttamente correlata alla sua concentrazione. La frazione di massa della sostanza consente di regolare la tossicità della soluzione finita.
Frazione di massa
Come viene calcolata questa concentrazione? La frazione di massa di una sostanza è caratterizzata dal rapporto tra la massa della sostanza e la massa della soluzione, assunta in percentuale. Le loro proprietà organolettiche sono influenzate non solo da ciò che si dissolverà, ma anche da un indicatore quantitativo. Ad esempio, per una soluzione debole di sale comune, non c'è quasi sapore e ad alte concentrazioni si manifesta a vari livelli.
Come viene determinata in pratica la concentrazione? La frazione di massa di una sostanza in una soluzione è considerata nel corso scolastico di chimica inorganica. I compiti per la sua determinazione sono inclusi nei compiti di prova per i laureati di Grado 9.
Facciamo un esempio di un compito che utilizza la concentrazione.
Frazione di massa di sale da cucina 25%. La massa della soluzione è di 250 grammi. Determina la massa d'acqua in essa contenuta. Per eseguire calcoli, devi prima scoprire la massa della sostanza. In base alla proporzione, troviamo che le sostanze nella soluzione sono 62,5 grammi. Per determinare la massa dell'acqua, sottrarre la massa della sostanza stessa da 250 grammi, come risultatootteniamo 187,5 g.
Tipi di concentrazioni
Cos'è la concentrazione? Le frazioni di massa nella soluzione non possono contenere più del cento per cento. In chimica, il termine "concentrazione" implica una certa quantità di soluto. Ci sono diverse opzioni: molare, concentrazione di massa.
Ad esempio, se devi preparare una soluzione di 80 grammi di acqua e 20 grammi di sale da cucina e determinare le frazioni di massa di una sostanza in una soluzione, devi prima determinare la massa della soluzione. Saranno cento grammi. La percentuale della sostanza è del 20%.
Abbiamo analizzato cosa costituisce una frazione di massa. La concentrazione molare si riferisce al rapporto tra la quantità di una sostanza e il volume della soluzione assunta. Per preparare una soluzione con una data concentrazione molare, viene prima determinata la massa della sostanza. Quindi viene pesato nella giusta quantità e sciolto in un litro di solvente.
Calcolo della concentrazione molare
Quindi, per preparare 2 litri di una soluzione con una concentrazione di 0,15 mol/l, calcola prima la massa di sale contenuta nella soluzione. Per fare questo, devi dividere 0,15 mol per 2 litri, otteniamo 0,075 mol. Ora calcoliamo la massa: 0,075 mol viene moltiplicato per 58,5 g / mol. Risultato - 4, 39
Problemi di chimica analitica
Un'analisi è considerata un problema chimico applicato. Con il suo aiuto, viene rivelata la composizione della miscela, vengono eseguiti test diagnostici e analizzate le rocce. Per fare ciò, è necessario determinare la composizione qualitativa e quantitativa della soluzione.
Tra i compiti che si incontrano più spesso nella chimica inorganica, segnaliamo la determinazione della concentrazione di una sostanza da un dato valore in un' altra sostanza. Con l'aiuto di esperimenti, è possibile effettuare un'aggiunta graduale ad una soluzione, in cui è nota la concentrazione molare, della soluzione desiderata. Questo processo è chiamato titolazione.
Solubilità e solventi
Il solvente più comune è l'acqua. Scioglie perfettamente basi, acidi, sali, alcuni composti organici. Sono le soluzioni acquose che sono i sistemi più comuni in natura. L'acqua agisce come un solvente biologico. È considerata la base per il flusso di molti mezzi: sangue, citosol, fluidi intercellulari. Molti tipi di animali e piante vivono nell'ambiente acquatico.
La solubilità è la proprietà di una sostanza di dissolversi in un solvente scelto. Si tratta di un fenomeno complesso che richiede la presa in considerazione di alcune sfumature e caratteristiche strutturali del solvente.
Gli alcol possono essere considerati delle buone sostanze organiche. Includono gruppi idrossilici nella loro composizione, quindi hanno un'elevata solubilità.
Conclusione
Qualsiasi liquido può essere considerato un solvente. Ecco perché si parla spesso della solubilità reciproca di diverse sostanze liquide. Ad esempio, tra le sostanze organiche si può citare la solubilità in acqua degli esteri.
Diversi tipi di concentrazioni utilizzate nella chimica inorganica e organica aiutano a svolgeredeterminazioni qualitative e quantitative di sostanze. La teoria delle soluzioni è richiesta in chimica analitica, farmaceutica e medicina moderna.
