Концентрація розчину — молярна, відсоткова та моляльна

Що таке концентрація розчину?

Концентрація розчину — це кількісна характеристика, яка показує, скільки розчиненої речовини міститься в певній кількості розчину або розчинника. Це одне з найважливіших понять у хімії, яке використовується в лабораторній практиці, медицині, харчовій промисловості та повсякденному житті.

Існує кілька способів вираження концентрації. Вибір залежить від конкретного завдання та галузі застосування.

1. Масова відсоткова концентрація

Найпростіший і найпоширеніший спосіб вираження концентрації — масова частка (відсоткова концентрація). Вона показує, яка маса розчиненої речовини міститься в 100 г розчину.

Формула: ω = (m(речовини) / m(розчину)) × 100%

де:

• ω — масова частка (%)
• m(речовини) — маса розчиненої речовини (г)
• m(розчину) — маса всього розчину (г)

Приклад 1

У 500 г води розчинили 50 г кухонної солі. Знайдіть масову частку солі.

• m(розчину) = 500 + 50 = 550 г
• ω = (50 / 550) × 100% = 9,1%

2. Молярна концентрація

Молярна концентрація (молярність) — кількість молів розчиненої речовини в одному літрі розчину. Це найпоширеніший спосіб вираження концентрації в аналітичній хімії.

Формула: C = n / V

де:

• C — молярна концентрація (моль/л або М)
• n — кількість молів речовини (моль)
• V — об'єм розчину (л)

Кількість молів знаходиться за формулою: n = m / M, де m — маса речовини (г), M — молярна маса (г/моль).

Приклад 2

58,5 г хлориду натрію (NaCl) розчинили у воді, довівши об'єм розчину до 1 літра. Знайдіть молярну концентрацію.

• Молярна маса NaCl: M = 23 + 35,5 = 58,5 г/моль
• n = 58,5 / 58,5 = 1 моль
• C = 1 / 1 = 1 М (1 моль/л)

Приклад 3

Яка маса глюкози (C₆H₁₂O₆) потрібна для приготування 500 мл розчину молярністю 0,5 М?

• Молярна маса глюкози: M = 6×12 + 12×1 + 6×16 = 180 г/моль
• n = C × V = 0,5 × 0,5 = 0,25 моль
• m = n × M = 0,25 × 180 = 45 г

3. Моляльна концентрація

Моляльність відрізняється від молярності тим, що береться не об'єм розчину, а маса розчинника. Це важливо при вивченні властивостей розчинів (кріоскопія, ебуліоскопія).

Формула: b = n / m(розчинника)

де:

• b — моляльність (моль/кг)
• n — кількість молів речовини
• m(розчинника) — маса розчинника в кілограмах

Приклад 4

9 г глюкози (M = 180 г/моль) розчинено в 200 г води. Знайдіть моляльність.

• n = 9 / 180 = 0,05 моль
• m(розчинника) = 200 г = 0,2 кг
• b = 0,05 / 0,2 = 0,25 моль/кг

4. Мольна частка

Мольна частка показує відношення кількості молів компонента до загальної кількості молів усіх компонентів у розчині.

Формула: χ = n(компонента) / n(загальне)

Порівняльна таблиця видів концентрації

Практичне застосування

Знання концентрації необхідне для:

• Приготування розчинів у шкільній та університетській лабораторії
• Розуміння концентрації ліків та дезінфекційних засобів
• Розрахунку кількості реагентів у хімічних реакціях
• Приготування їжі (концентрація солі, цукру, кислот)
• Аналізу якості води

Використовуйте наукові та математичні калькулятори на liczbnik.pl для швидкого розрахунку концентрацій та інших хімічних задач.