La concentració de massa d'una solució és un dels conceptes comuns en la química moderna. A l'article identificarem les característiques de les solucions, els seus tipus, aplicació. Observem alguns exemples de càlcul de diferents tipus de concentracions.
Característiques de les solucions
La solució és un sistema homogeni amb una composició variable. Dels dos components d'una solució, un sempre actua com a mitjà. És en ell on es dissolen els fragments estructurals d' altres substàncies. S'anomena dissolvent, dins del qual es troben les molècules del solut.
Si es barregen dues substàncies gasoses, no s'emet dissolvent. Sempre es fan càlculs especials per a cada situació concreta.
Obtenció de sistemes homogenis
Per obtenir solucions homogènies, cal triturar les substàncies dissoltes fins a obtenir unitats estructurals. Només així els sistemes seran certs. Quan es tritura en petites gotes, s'obtenen grans de sorra, que es distribuiran al medi, solucions col·loïdals, emulsions, suspensions.
Ús de solucions
Per cert, aconstrucció, una barreja de sorra, ciment, aigua també s'anomena solució, però des del punt de vista químic, és una suspensió. La importància pràctica de les solucions es pot explicar per diverses raons.
Les reaccions químiques en solucions líquides es produeixen a la major part del dissolvent. Això els fa disponibles per a la reacció sense cap acció addicional al sistema. En una mescla que conté partícules sòlides, és impossible dur a terme la reacció completament. Per accelerar el procés, les partícules hauran de tocar-se en alguns punts. Per augmentar la velocitat de reacció, els cristalls es trituren en un morter i després es pressionen. Però no és possible immediatament aconseguir la totalitat del procés.
En una solució, el procés continua de manera diferent. Les molècules es mouen lliurement i, quan xoquen, es produeixen transformacions químiques. L'energia que comença a alliberar-se en aquesta interacció és acumulada pel dissolvent, el sistema pràcticament no s'escalfa.
Propietats físiques i concentració de les solucions
La fracció en massa d'una substància permet determinar la proporció quantitativa del solut i el dissolvent pres per a la seva preparació. Els aliatges metàl·lics, per cert, també són solucions, però sòlides, caracteritzades per certs paràmetres físics.
Les solucions tenen la capacitat de canviar la força del component dissolt. Això fa que siguin demandats en agricultura i medicina. Per exemple, una solució de permanganat de potassi (permanganat de potassi) s'utilitza per tractar abrasions i ferides en concentració mitjana. Però pràcticla seva baixa concentració també és important. Així, una fracció de massa d'una substància del 2-3% dóna a la solució un color lleugerament rosat, que es requereix per al rentat gàstric.
Els cristalls de permanganat de potassi de color porpra fosc no s'utilitzen amb finalitats mèdiques perquè tenen fortes propietats oxidants. En general, la intensitat del color està directament relacionada amb quina és la seva concentració. La fracció de massa de la substància us permet ajustar la toxicitat de la solució acabada.
Fracció en massa
Com es calcula aquesta concentració? La fracció en massa d'una substància es caracteritza per la relació entre la massa de la substància i la massa de la solució, presa en percentatge. Les seves propietats organolèptiques estan influenciades no només pel que es dissol, sinó també per un indicador quantitatiu. Per exemple, per a una solució feble de sal comuna, gairebé no hi ha gust i, a concentracions elevades, es manifesta en diferents graus.
Com es determina la concentració a la pràctica? La fracció de massa d'una substància en una solució es considera a l'escola de química inorgànica. Les tasques per a la seva determinació s'inclouen a les tasques de prova per als graduats de 9è grau.
Donem un exemple d'una tasca que utilitza concentració.
Fracció massiva de sal de taula 25%. La massa de la solució és de 250 grams. Determineu la massa d'aigua que hi conté. Per fer càlculs, primer cal esbrinar la massa de la substància. A partir de la proporció, trobem que les substàncies de la solució són 62,5 grams. Per determinar la massa d'aigua, resteu la massa de la substància mateixa de 250 grams, com a resultatobtenim 187,5 g.
Tipus de concentracions
Què és la concentració? Les fraccions en massa de la solució no poden contenir més del cent per cent. En química, el terme "concentració" implica una certa quantitat d'un solut. Hi ha diverses opcions: molar, concentració de massa.
Per exemple, si necessiteu preparar una solució de 80 grams d'aigua i 20 grams de sal de taula i determinar les fraccions en massa d'una substància en una solució, primer heu de determinar la massa de la solució. Seran cent grams. El percentatge de la substància és del 20 per cent.
Hem analitzat què constitueix una fracció de massa. La concentració molar es refereix a la relació entre la quantitat d'una substància i el volum de la solució presa. Per preparar una solució amb una concentració molar determinada, primer es determina la massa de la substància. A continuació, es pesa en la quantitat adequada i es dissol en un litre de dissolvent.
Càlcul de la concentració molar
Per tant, per preparar 2 litres d'una solució amb una concentració de 0,15 mol/l, primer calcula la massa de sal que conté la solució. Per fer-ho, cal dividir 0,15 mol per 2 litres, obtenim 0,075 mol. Ara calculem la massa: 0,075 mol es multiplica per 58,5 g / mol. Resultat: 4, 39
Problemes de química analítica
Una anàlisi es considera un problema químic aplicat. Amb la seva ajuda, es revela la composició de la mescla, es fan proves de diagnòstic i s'analitzen les roques. Per fer-ho, cal determinar la composició qualitativa i quantitativa de la solució.
Dentre les tasques que es troben més sovint en química inorgànica, destaquem la determinació de la concentració d'una substància a partir d'un valor determinat en una altra substància. Amb l'ajuda d'experiments, és possible dur a terme una addició gradual a una solució, en la qual es coneix la concentració molar, de la solució desitjada. Aquest procés s'anomena titulació.
Solubilitat i dissolvents
El dissolvent més comú és l'aigua. Dissol perfectament bases, àcids, sals, alguns compostos orgànics. Són les solucions aquoses les que són els sistemes més comuns a la natura. L'aigua actua com a dissolvent biològic. Es considera la base del flux de molts medis: sang, citosols, fluids intercel·lulars. Molts tipus d'animals i plantes viuen al medi aquàtic.
La solubilitat és la propietat d'una substància de dissoldre's en un dissolvent escollit. Aquest és un fenomen complex que requereix tenir en compte determinats matisos i característiques estructurals del dissolvent.
L'alcohol es pot considerar com a bones substàncies orgàniques. Inclouen grups hidroxil en la seva composició, per tant tenen una alta solubilitat.
Conclusió
Qualsevol líquid es pot considerar com a dissolvent. És per això que sovint parlem de la solubilitat mútua de diferents substàncies líquides. Per exemple, entre les substàncies orgàniques es pot esmentar la solubilitat en aigua dels èsters.
Diferents tipus de concentracions utilitzats en química inorgànica i orgànica ajuden a dur a termedeterminacions qualitatives i quantitatives de substàncies. La teoria de les solucions és molt demandada en química analítica, farmacèutica i medicina moderna.
