V chémii je koncentrácia roztoku množstvo rozpustenej látky, nazývanej rozpustená látka, ktorá je zmiešaná s inou látkou, nazývanou rozpúšťadlo. Štandardný vzorec je C = m/V, kde C je koncentrácia, m je hmotnosť rozpustenej látky a V je celkový objem roztoku. Ak má vaše riešenie malú koncentráciu, vyhľadajte odpoveď v častiach na milión (bpd), aby bola zrozumiteľnejšia. V laboratóriu vás môže požiadať, aby ste zistili molaritu alebo molárnu koncentráciu príslušného roztoku.
Krok
Metóda 1 z 3: Použitie vzorca na hmotnosť
Krok 1. Nájdite hmotnosť rozpustenej látky zmiešanú s rozpúšťadlom
Rozpustená látka je látka, ktorá sa zmieša za vzniku roztoku. Ak problém dáva hmotnostnú hodnotu rozpustenej látky, zapíšte si ju a uistite sa, že zadáte správnu jednotku. Ak potrebujete nájsť hmotnosť rozpustenej látky, zmerajte ju na stupnici a zaznamenajte výsledok.
Ak je rozpustenou látkou kvapalina, hmotnosť môžete vypočítať aj pomocou vzorca pre hustotu: D = m/V, kde D je hustota, m je hmotnosť kvapaliny a V je objem. Ak chcete zistiť hmotnosť, vynásobte hustotu kvapaliny objemom
Tip:
Ak potrebujete použiť váhu, znížte hmotnosť nádoby použitej na držanie rozpustenej látky, aby ste získali presný výsledok.
Krok 2. Zaznamenajte celkový objem roztoku
Celkový objem roztoku je množstvo rozpúšťadla plus množstvo zmiešanej rozpustenej látky. Ak hľadáte objem v laboratóriu, rozmiešajte roztok vo valci alebo kadičke a zistite, aké sú rozmery. Na najpresnejšie meranie odmerajte objem z vrúbkovania v hornej časti roztoku (meniskus). Zaznamenajte objem získaného roztoku.
- Ak nemeriate objem sami, možno budete musieť hmotnosť rozpustenej látky previesť na objem pomocou vzorca pre hustotu.
- Napríklad, ak chcete nájsť koncentráciu 3,45 gramu soli v 2 litroch vody, vyhľadajte objem pomocou vzorca pre hustotu. Hustotu soli vyhľadajte v učebnici alebo online a pomocou nej nájdite hodnotu m. V tomto prípade je hustota soli 2,16 g/ml. Vzorec sa tak stane 2,16 g/ml = (3,45 g)/V. Každú stranu vynásobte V, aby ste získali V (2,16 g/ml) = 3,45 g. Potom rozdeľte každú stranu rovnice na 2,16, aby ste našli hodnotu objemu, ktorá je V = (3,45 g)/(2,16 g/ml) = 1,60 ml.
- Pridajte objem rozpustenej látky k objemu rozpúšťadla. V tomto prípade teda 2 litre + 1,6 ml = 2 000 ml + 1,6 ml = 2,001,6 ml. Buď môžete nechať jednotky v mililitroch (ml) alebo ich zmeniť na litre a získať 2 002 l.
Krok 3. Rozdelte hmotnosť rozpustenej látky celkovým objemom roztoku
Použite vzorec C = m/V, kde m je hmotnosť rozpustenej látky a V je celkový objem roztoku. Zadajte predtým vyhľadané hodnoty hmotnosti a objemu a potom rozdeľte, aby ste našli hodnotu koncentrácie roztoku. Nezabudnite zadať správne jednotky.
- V tomto prípade je pre koncentráciu 3,45 gramov soli v 2 litroch vody rovnica C = (3,45 g)/(2,002 l) = 1,723 g/l.
- Otázky niekedy vyžadujú odpoveď v určitých jednotkách. Pred vložením do konečného vzorca nezabudnite hodnoty previesť na správne jednotky.
Metóda 2 z 3: Zistenie koncentrácie v percentách alebo častiach na milión
Krok 1. Nájdite hmotnosť rozpustenej látky v gramoch
Zmerajte hmotnosť rozpustenej látky, ktorú plánujete primiešať do roztoku. Uistite sa, že ho odpočítate od hmotnosti nádoby, aby bol výpočet koncentrácie presný.
Ak je rozpustenou látkou kvapalina, musíte vypočítať hmotnosť podľa vzorca D = m/V, kde D je hustota kvapaliny, m je hmotnosť a V je objem. Hustotu kvapaliny vyhľadajte v učebnici alebo online, aby ste vyriešili vyššie uvedený vzorec
Krok 2. Určte celkovú hmotnosť roztoku v gramoch
Celková hmotnosť roztoku je hmotnosť rozpúšťadla plus hmotnosť rozpustenej látky. Nájdite hmotnosť látky pomocou laboratórnej váhy alebo preveďte objem rozpustenej látky na hmotnosť podľa vzorca pre hustotu D = m/V. Pridajte hmotnosť rozpustenej látky k hmotnosti rozpustenej látky, aby ste získali konečný objem.
Ak chcete napríklad nájsť koncentráciu 10 gramov kakaového prášku s 1,2 litrom vody, najskôr vyhľadajte hmotnosť vody pomocou vzorca pre hustotu. Hustota vody je 1 000 g/l, takže váš vzorec bude 1 000 g/l = m/(1,2 litra). Každú stranu vynásobte 1,2 l, aby ste získali hmotnosť v gramoch tak, aby m = (1, 2 l) (1 000 g/l) = 1 200 gramov. Pridajte k hmotnosti kakaového prášku a získajte 1 210 gramov
Krok 3. Rozdelte hmotnosť rozpustenej látky celkovou hmotnosťou roztoku
Napíšte rovnicu tak, aby koncentrácia C = hmotnosť rozpustenej látky/celková hmotnosť roztoku. Zadajte hodnoty a vyriešte rovnicu tak, aby ste našli koncentráciu roztoku.
V našom prípade C = (10 g)/(1,210 g) = 0,00826
Krok 4. Vynásobením odpovede číslom 100 zistíte koncentráciu v percentách
Ak sa zobrazí výzva, aby ste svoju koncentráciu predstavili v percentách, vynásobte svoju odpoveď číslom 100. Na konci odpovede umiestnite symbol percenta.
V tomto prípade je percentuálna koncentrácia (0,00826) (100) = 0,826%
Krok 5. Vynásobením koncentrácie 1 000 000 nájdite diely na milión
Získanú hodnotu koncentrácie vynásobte a vynásobte 1 000 000 alebo 106. Výsledkom je počet častíc na milión (bpj) rozpustenej látky. Do konečnej odpovede zadajte jednotku bpj.
V tomto prípade bpj = (0, 00826) (1 000 000) = 8 260 bpd
Tip:
Časti na milión sa zvyčajne používajú pre veľmi malé koncentrácie, pretože sa ľahšie píšu a rozumejú ako percentá.
Metóda 3 z 3: Výpočet molarity
Krok 1. Sčítaním atómových hmotností rozpustených látok nájdite molárnu hmotnosť
Pozrite sa na prvok v chemickom vzorci použitej rozpustenej látky. Uveďte atómové hmotnosti pre každý prvok v rozpustenej látke, pretože atómová a molárna hmotnosť sú rovnaké. Sčítajte atómové hmotnosti rozpustených látok a zistite celkovú molárnu hmotnosť. Označte konečnú odpoveď v g/mol.
- Ak je napríklad rozpustenou látkou hydroxid draselný (KOH), nájdite atómové hmotnosti draslíka, kyslíka a vodíka a spojte ich všetky dohromady. V tomto prípade je molárna hmotnosť = 39 +16 + 1 = 56 g/mol.
- Molarita sa používa predovšetkým v chémii, ak poznáte základné prvky použitej rozpustenej látky.
Krok 2. Vydelením hmotnosti rozpustenej látky molárnou hmotnosťou nájdite molárnu hodnotu
V prípade potreby pomocou laboratórnej váhy nájdite množstvo rozpustenej látky pridanej do vášho roztoku. Uistite sa, že znížite hmotnosť nádoby, aby ste získali presný výsledok. Získanú hmotnosť vydelte molárnou hmotnosťou a získajte počet použitých mólov rozpustenej látky. V odpovedi zadajte jednotku „krtek“.
- Ak by ste napríklad chceli nájsť počet mólov v 25 gramoch hydroxidu draselného (KOH), rovnica by bola móly = (25 g)/(56 g/mol) = 0,45 mol
- Prepočítajte hmotnosť rozpustenej látky na gramy, ak je ešte v iných jednotkách.
- Mól sa používa na reprezentáciu atómového čísla v roztoku.
Krok 3. Prepočítajte objem roztoku na litre
Pred zmiešaním rozpustenej látky nájdite objem rozpúšťadla. Ak nie je hodnota známa, pomocou banky alebo odmerného valca odmerajte objem rozpúšťadla. Ak sú použitou jednotkou mililitre, vydelte ju 1 000 a preveďte ju na litre.
- V tomto prípade, ak používate 400 ml vody, vydelte 1 000 a premeníte na litre, čo je 0,4 litra.
- Ak má rozpúšťadlo už litre, tento krok preskočte.
Tip:
Objem rozpustenej látky nemusíte uvádzať, pretože zvyčajne objem veľmi neovplyvňuje. Ak pri zmiešaní rozpúšťadla s rozpustenou látkou dôjde k významnej zmene objemu, použite celkový objem.
Krok 4. Mole rozpustenej látky vydelíme objemom roztoku v litroch
Napíšte rovnicu pre molaritu M = mol/V, kde mol je počet molov v rozpustenej látke a V je objem rozpúšťadla. Vyriešte rovnicu a pripojte k odpovedi jednotku M.
