Definiția concentrării (chimie)

În chimie, cuvântul „concentrare” se referă la componentele unui amestec sau soluție. Iată definiția concentrației și o privire asupra diferitelor metode utilizate pentru calcularea acesteia.

În chimie, concentraţie se referă la cantitatea unei substanțe dintr-un spațiu definit. O altă definiție este aceea că concentrația este raportul dintre solut într-o soluție la oricare solvent sau total soluţie. Concentrarea este de obicei exprimată în termeni de masa pe unitate volum. Cu toate acestea, concentrația de solut poate fi exprimată și în alunițe sau unități de volum. În loc de volum, concentrația poate fi per unitate de masă. Deși se aplică de obicei la soluții chimice, concentrația poate fi calculată pentru orice amestec.

Exemple de unități de concentrare: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / L

Concentrarea este determinat matematic prin preluarea masei, a aluniților sau a volumului de solut și a se împărți la masa, alunițele sau volumul soluției (sau, mai puțin frecvent, solventul). Câteva exemple de unități și formule de concentrare includ:

• molaritate (M) - moli de soluție / litri de soluție (nu solvent!)
• Concentrația în masă (kg / m³ sau g / L) - masa solutului / volumul soluției
• Normalitate (N) - grame de soluție activă / litri de soluție
• molalitate (M) - moli de solut / masă de solvent (nu masă de soluție!)
• Procentul de masă (%) - soluție masă / soluție masă x 100% (unitățile de masă sunt aceeași unitate atât pentru solut, cât și pentru soluție)
• Concentrația în volum (fără unitate) - volumul de solut / volumul amestecului (aceleași unități de volum pentru fiecare)
• Concentrația numărului (1 / m³) - numărul de entități (atomi, molecule etc.) dintr-o componentă împărțită la volumul total al amestecului
• Procentul volumului (v / v%) - volum de soluție / volum soluție x 100% (volumul de soluție și soluție sunt în aceleași unități)
• Fracție aluniță (mol / mol) - alunițe de solut / mole totale de specii din amestec
• Raportul aluniței (mol / mol) - alunițe de solut / mole totale dintre toate alte specii din amestec
• Fracție în masă (kg / kg sau părți pe) - masa unei fracții (ar putea fi soluții multiple) / masa totală a amestecului
• Raportul de masă (kg / kg sau părți pe) - masa de solut / masa tuturor alte constituenți în amestec
• PPM (părți per milion) - o soluție de 100 ppm este de 0,01%. Notarea „părți per”, în timp ce este încă în uz, a fost în mare parte înlocuită cu fracția de aluniță
• PPB (părți pe miliard) - de obicei utilizat pentru a exprima contaminarea soluțiilor diluate

Unele unități pot fi convertite de la una la alta. Cu toate acestea, nu este întotdeauna o idee bună să convertim între unități în funcție de volumul soluției la cele bazate pe masa soluției (sau invers), deoarece volumul este afectat de temperatură.

În sensul cel mai strict, nu toate mijloacele de exprimare a compoziției unei soluții sau amestec se încadrează în termenul simplu „concentrare”. Unele surse numai considerați concentrația de masă, concentrația molară, concentrația de număr și concentrația de volum drept adevărate unități de concentrare.

Doi termeni înrudiți sunt concentrat și dilua. Concentrat se referă la soluții chimice care au concentrații mari de o cantitate mare de solut în soluție. Dacă o soluție este concentrată până la punctul în care nu se mai dizolvă solut în solvent, se spune că este saturate. Soluțiile diluate conțin o cantitate mică de solut comparativ cu cantitatea de solvent.

Pentru a concentra o soluție, trebuie adăugate fie mai multe particule de solut, fie oarecare solvent trebuie îndepărtat. Dacă solventul este nevolatil, o soluție poate fi concentrată prin evaporarea sau fierberea solventului.

diluţiile se realizează prin adăugarea solventului la o soluție mai concentrată. Este o practică obișnuită să pregătești o soluție relativ concentrată, numită soluție stoc și să o folosești pentru a pregăti soluții mai diluate. Această practică are ca rezultat o precizie mai bună decât simpla amestecare a unei soluții diluate, deoarece poate fi dificil să se obțină o măsurare exactă a unei cantități minime de solut. Se prepară diluții seriale pentru prepararea soluțiilor extrem de diluate. Pentru a pregăti o diluare, se adaugă o soluție stoc într-un balon volumetric și apoi se diluează cu solvent până la marcă.

• IUPAC, Compendiu de terminologie chimică, ediția a II-a. („Cartea de aur”) (1997).