Mole concentratie. Wat betekent molaire en molaire concentratie?

Molle en molale concentraties, ondanks de soortgelijke namen, zijn de waarden verschillend. Hun belangrijkste verschil is dat bij de berekening van de molaire concentratie de berekening niet wordt gemaakt op het volume van de oplossing, zoals bij molariteit, maar op de massa van het oplosmiddel.

Algemene informatie over oplossingen en oplosbaarheid

Een echte oplossing is een homogeen systeem dat een aantal componenten omvat die onafhankelijk van elkaar zijn. Een van hen wordt beschouwd als een oplosmiddel, en de rest zijn daarin opgeloste stoffen. Het oplosmiddel wordt beschouwd als de stof die het meest in oplossing is.

Oplosbaarheid - het vermogen van een stof om met andere stoffen homogene systemen te vormen - oplossingen waarin het in de vorm van afzonderlijke atomen, ionen, moleculen of deeltjes is. En concentratie is een maat voor oplosbaarheid.

Bijgevolg is oplosbaarheid het vermogen van stoffen gelijkmatig verdeeld te worden in de vorm van elementaire deeltjes door het volume van het oplosmiddel.

De ware oplossingen zijn als volgt ingedeeld:

• Volgens type oplosmiddel - niet-waterig en waterig;
• Door de vorm van de opgeloste stof - oplossingen van gassen, zuren, alkaliën, zouten, enz .;
• Op de interactie met de elektrische stroom - elektrolyten (stoffen die elektrische geleidbaarheid hebben) en niet-elektrolyten (stoffen die niet in staat zijn om elektrische geleidbaarheid te veroorzaken);
• Door concentratie - verdund en geconcentreerd.

Concentratie en manieren om het uit te drukken

Concentratie verwijst naar de inhoud (gewicht) van de stof opgelost in een bepaalde hoeveelheid (in gewicht of volume) van het oplosmiddel of in een bepaald volume van de gehele oplossing. Het kan van de volgende typen zijn:

1. Concentratiepercentage (uitgedrukt in%) - het geeft aan hoeveel gram opgelost in 100 gram oplossing aanwezig is.

2. Molaire concentratie is het aantal grammol per 1 liter oplossing. Toont hoeveel grammoleculen in 1 liter van de oplossing van de stof aanwezig zijn.

3. Concentratie is het aantal gram-equivalenten per 1 liter oplossing. Het laat zien hoeveel gram-equivalenten opgelost zijn in 1 liter oplossing.

4. Molaire concentratie laat zien hoeveel opgelost in mol per 1 kilogram oplosmiddel is.

5. De titer bepaalt de inhoud (in gram) van de stof, die in 1 milliliter van de oplossing wordt opgelost.

De molaire en molaire concentraties verschillen van elkaar. Laten we hun individuele kenmerken overwegen.

De molaire concentratie

De formule voor de definitie ervan:

Cv = (v / V), waar

V - hoeveelheid opgeloste stof, mol;

V is het totale volume van de oplossing, liter of m ³ .

Bijvoorbeeld, het record "0,1 M oplossing van H ₂ SO _4" geeft aan dat in 1 liter van dergelijke oplossing 0,1 mol (9,8 gram) zwavelzuur .

Mole concentratie

Er moet altijd rekening mee worden gehouden dat de molaire en molaire concentraties totaal verschillende betekenissen hebben.

Wat is de molaire concentratie van de oplossing? De formule voor de definitie ervan is als volgt:

Cm = (v / m), waar

V - hoeveelheid opgeloste stof, mol;

M is de massa van het oplosmiddel, kg.

Bijvoorbeeld, het opnemen van een 0,2 M oplossing van NaOH betekent dat in een kilogram water (in dit geval is het een oplosmiddel) 0,2 M NaOH is opgelost.

Aanvullende formules nodig voor berekeningen

Veel hulpinformatie kan nodig zijn om de molaire concentratie te berekenen. Formules die nuttig kunnen zijn voor het oplossen van basisproblemen worden hieronder weergegeven.

Met de hoeveelheid materie v wordt verstaan een bepaald aantal atomen, elektronen, moleculen, ionen of andere deeltjes.

V = m / M = N / N _A = V / V _m , waar:

• M is de massa van de verbinding, g of kg;
• M - molaire massa, g (of kg) / mol;
• N is het aantal structurele eenheden;
• N _A - aantal structurele eenheden in 1 mol stof, constante Avogadro: 6,02 ^. 10 ²³ mol ^{- 1} ;
• V is het totale volume, l of m ³ ;
• V _m - volume molar, l / mol of m ³ / mol.

Deze laatste wordt berekend aan de hand van de formule:

V _m = RT / P, waar

• R is een constante, 8,314 J / (mol K);
• T is de temperatuur van het gas, K;
• P is de gasdruk, Pa.

Voorbeelden van problemen van molaire en molaliteit. Taak nummer 1

Bepaal de molaire concentratie van kaliumhydroxide in een oplossing van 500 ml. De KOH in oplossing is 20 gram.

definitie

De molmassa van kaliumhydroxide is:

М _КОН = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.

We berekenen hoeveel kaliumhydroxide in de oplossing aanwezig is:

N (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.

We houden er rekening mee dat het volume van de oplossing uitgedrukt moet worden in liter:

500 ml = 500/1000 = 0,5 liter.

Bepaal de molaire concentratie van kaliumhydroxide:

Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / liter.

Taak nummer 2

Hoeveel zwaveloxide (IV) onder normale omstandigheden (dwz wanneer P = 101325 Pa en T = 273 K) moet worden genomen om een oplossing van zwavelzuur op te stellen met een concentratie van 2,5 mol / liter 5 liter?

definitie

Bepaal hoeveel zwavelzuur in de oplossing aanwezig is:

N (H ₂ SO ₃ ) = Cv (H ₂ SO ₃ ) ∙ V (oplossing) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.

De vergelijking voor de productie van zwavelzuur is als volgt:

S02 + H20 = H2S03

Volgens dit:

N (SO2) = v (H2S03);

N (SO2) = 12,5 mol.

Houd er rekening mee dat 1 mol gas onder normale omstandigheden een volume van 22,4 liter heeft, we berekenen het volume zwaveloxide:

V (SO2) = v (SO2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 liter.

Taak nummer 3

Bepaal de molaire concentratie van NaOH in de oplossing bij een massafractie van 25,5% en een dichtheid van 1,25 g / ml.

definitie

We nemen als monster een oplossing met een volume van 1 liter en bepalen de massa ervan:

M (oplossing) = V (oplossing) ∙ p (oplossing) = 1000 ∙ 1.25 = 1250 gram.

We berekenen hoeveel in het monster alkali volgens gewicht:

M (NaOH) = (w ∙ m (oplossing)) / 100% = (25,5 ∙ 1250) / 100 = 319 gram.

De molmassa van natriumhydroxide is:

M _NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

We berekenen hoeveel natriumhydroxide in het monster aanwezig is:

V (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.

Bepaal de molaire concentratie van alkali:

Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / liter.

Taaknummer 4

In water (100 gram) werd 10 gram NaCl zout opgelost. Stel de concentratie van de oplossing (molaal) in.

definitie

De molmassa van NaCl is:

M _NaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.

De hoeveelheid NaCl die in de oplossing aanwezig is:

N (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.

In dit geval is het oplosmiddel water:

100 gram water = 100/1000 = 0,1 kg H20 in deze oplossing.

De molaire concentratie van de oplossing zal zijn:

Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (water) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.

Taak nummer 5

Bepaal de molaire concentratie van een 15% oplossing van alkali-NaOH.

definitie

Een 15% oplossing van alkali betekent dat elke 100 gram van de oplossing 15 gram NaOH en 85 gram water bevat. Of dat in elke 100 kilogram van de oplossing er 15 kilogram NaOH en 85 kilo water aanwezig zijn. Om dit te maken moet u 15 gram (kilogram) alkali in 85 gram (kilogram) H2O oplossen.

De molmassa van natriumhydroxide is:

M _NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Nu vinden we de hoeveelheid natriumhydroxide in de oplossing:

N = M / M = 15/40 = 0,375 mol.

Massa van oplosmiddel (water) in kilogram:

85 gram H20 = 85/1000 = 0,085 kg H20 in deze oplossing.

Daarna wordt de molaire concentratie bepaald:

Cm = (v / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.

In overeenstemming met deze typische problemen kunnen de meeste anderen worden opgelost voor de bepaling van de molaliteit en de molariteit.