Mole-koncentration. Vad betyder molär och molär koncentration?

Molar och molalkoncentrationer, trots de liknande namnen, är värdena olika. Deras huvudsakliga skillnad är att vid beräkning av den molära koncentrationen görs beräkningen inte på lösningens volym, som i fallet med molaritet, utan på lösningsmedlets massa.

Allmän information om lösningar och löslighet

En sann lösning är ett homogent system som innehåller ett antal komponenter oberoende av varandra. En av dem anses vara ett lösningsmedel, och resten är ämnen upplösta i det. Lösningsmedlet anses vara den substans som är mest i lösning.

Löslighet - Ett ämnes förmåga att bilda homogena system med andra ämnen - Lösningar där det finns i form av enskilda atomer, joner, molekyler eller partiklar. Och koncentration är ett mått på löslighet.

Följaktligen är löslighet substansernas förmåga att fördelas likformigt i form av elementära partiklar genom hela lösningsmedlets volym.

De sanna lösningarna klassificeras enligt följande:

• Enligt typ av lösningsmedel - icke-vattenhaltig och vattenhaltig;
• Genom form av upplöst ämne - lösningar av gaser, syror, alkalier, salter etc .;
• På interaktionen med elströmmen - elektrolyter (ämnen som har elektrisk ledningsförmåga) och icke-elektrolyter (ämnen som inte kan leda elektrisk ledning);
• Genom koncentration - utspädd och koncentrerad.

Koncentration och sätt att uttrycka det

Koncentration avser ämnets innehåll (vikt) upplöst i en viss mängd (i vikt eller volym) av lösningsmedlet eller i en viss volym av hela lösningen. Det kan vara av följande typer:

1. Koncentrationsprocent (uttryckt i%) - Det anger hur mycket gram av lösningsmedel i 100 gram lösning som finns.

2. Molär koncentration är antalet gram-mol per 1 liter lösning. Visar hur mycket grammolekyler som finns i 1 liter av ämnets lösning.

3. Koncentrationen är antalet gramekvivalenter per 1 liter lösning. Det visar hur mycket gram-ekvivalenter av lösningsmedel finns i 1 liter lösning.

4. Molär koncentration visar hur mycket lösta i mol är per 1 kilo lösningsmedel.

5. Titeren bestämmer innehållet (i gram) av ämnet, vilket löses i 1 ml av lösningen.

De molära och molära koncentrationerna skiljer sig från varandra. Låt oss överväga deras individuella egenskaper.

Den molära koncentrationen

Formeln för dess definition:

Cv = (v / V), var

V - mängd upplöst ämne, mol;

V är den totala volymen av lösningen, liter eller m ³ .

Till exempel indikerar posten "0,1 M lösning av H2S04 _" att i 1 liter av en sådan lösning finns 0,1 mol (9,8 gram) svavelsyra .

Mole-koncentration

Det bör alltid beaktas att de molära och molära koncentrationerna har helt olika betydelser.

Vad är lösningens molära koncentration? Formeln för dess definition är följande:

Cm = (v / m), var

V - mängd upplöst ämne, mol;

M är lösningsmedlets massa, kg.

Exempelvis upptagning av en 0,2 M lösning av NaOH betyder att i ett kilo vatten (i detta fall är det ett lösningsmedel) 0,2 M NaOH är upplöst.

Ytterligare formler krävs för beräkningar

Mycket hjälpinformation kan krävas för att beräkna den molära koncentrationen. Formler som kan vara användbara för att lösa grundläggande problem presenteras nedan.

Mängden materia v menas ett visst antal atomer, elektroner, molekyler, joner eller andra partiklar.

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

• M är massan av föreningen, g eller kg;
• M - molär massa, g (eller kg) / mol;
• N är antalet strukturella enheter;
• N _A - Antal strukturella enheter i 1 mol substans, konstant Avogadro: 6,02 ^. 10 ²³ mol- ¹ ;
• V är den totala volymen, l eller m ³ ;
• V _m - volym molar, l / mol eller m ³ / mol.

Den senare beräknas med formeln:

V _m = RT / P, var

• R är en konstant, 8,314 J / (mol K);
• T är temperaturen hos gasen, K;
• P är gastrycket Pa.

Exempel på problem med molaritet och molalitet. Uppgift nummer 1

Bestäm den molära koncentrationen av kaliumhydroxid i en 500 ml lösning. KOH i lösning är 20 gram.

definition

Molmassan av kaliumhydroxid är:

М _КОН = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.

Vi beräknar hur mycket kaliumhydroxid som ingår i lösningen:

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

Vi tar hänsyn till att volymen av lösningen ska uttryckas i liter:

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

Bestäm den molära koncentrationen av kaliumhydroxid:

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

Uppgift nummer 2

Hur mycket svaveloxid (IV) under normala förhållanden (dvs. när P = 101325 Pa och T = 273 K) bör tas för att förbereda en lösning av svavelsyra med en koncentration av 2,5 mol / liter 5 liter?

definition

Bestäm hur mycket svavelsyra finns i lösningen:

N (H2SO3) = Cv (H2SO3) ∙ V (lösning) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 mol.

Ekvationen för produktion av svavelsyra är följande:

SO2 + H20 = H2S03

Enligt följande:

N (SO2) = v (H2S03);

N (SO2) = 12,5 mol.

Med tanke på att 1 mol gas under normala förhållanden har en volym på 22,4 liter, beräknas volymen svaveloxid:

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

Uppgift nummer 3

Bestäm den molära koncentrationen av NaOH i lösningen med en massfraktion av 25,5% och en densitet av 1,25 g / ml.

definition

Vi tar som ett prov en lösning med en volym på 1 liter och bestämmer dess massa:

M (lösning) = V (lösning) ∙ p (lösning) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 gram.

Vi beräknar hur mycket i provets alkali i vikt:

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

Molmassan av natriumhydroxid är:

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

Vi beräknar hur mycket natriumhydroxid som ingår i provet:

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

Bestäm den molära koncentrationen av alkali:

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

Uppgift nummer 4

I vatten (100 gram) löstes 10 gram NaCl-salt. Ställ in koncentrationen av lösningen (molal).

definition

Den molära massan av NaCl är:

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

Mängden NaCl som ingår i lösningen:

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

I detta fall är lösningsmedlet vatten:

100 gram vatten = 100/1000 = 0,1 kg H20 i denna lösning.

Den molära koncentrationen av lösningen kommer att vara:

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

Uppgift nummer 5

Bestäm den molära koncentrationen av en 15% lösning av alkalisk NaOH.

definition

En 15% lösning av alkali innebär att varje 100 gram av lösningen innehåller 15 gram NaOH och 85 gram vatten. Eller att i varje 100 kg av lösningen finns 15 kilo NaOH och 85 kilo vatten. För att göra det måste du lösa upp 15 gram (kg) alkali i 85 gram (kilo) H2O.

Molmassan av natriumhydroxid är:

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

Nu hittar vi mängden natriumhydroxid i lösningen:

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

Mängden lösningsmedel (vatten) i kg:

85 gram H20 = 85/1000 = 0,085 kg H20 i denna lösning.

Därefter bestäms den molära koncentrationen:

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

I enlighet med dessa typiska problem kan de flesta andra lösas för bestämning av molalitet och molaritet.