Kemiassa liuoksen pitoisuus on liuenneen aineen määrä, jota kutsutaan liukoiseksi aineeksi ja joka sekoitetaan toisen aineen kanssa, jota kutsutaan liuottimeksi. Vakiokaava on C = m/V, jossa C on pitoisuus, m on liuenneen aineen massa ja V on liuoksen kokonaistilavuus. Jos ratkaisusi pitoisuus on pieni, etsi vastaus miljoonasosina (bpd), jotta se olisi helpompi ymmärtää. Laboratoriossa ollessasi sinua saatetaan pyytää selvittämään liuoksen molaarisuus tai moolipitoisuus.
Vaihe
Menetelmä 1/3: Massan tilavuuskaavan käyttäminen
Vaihe 1. Etsi liuottimen massa liuottimen kanssa
Liuotettu aine on aine, joka sekoitetaan liuoksen muodostamiseksi. Jos ongelma antaa liuenneen aineen massaarvon, kirjoita se muistiin ja varmista, että asetat oikean yksikön. Jos sinun on löydettävä liuenneen aineen massa, mittaa se asteikolla ja kirjaa tulos.
Jos käytetty liuoteaine on neste, voit myös laskea massan käyttämällä tiheyskaavaa: D = m/V, missä D on tiheys, m on nesteen massa ja V on tilavuus. Jos haluat löytää massan, kerro nesteen tiheys tilavuudella
Kärki:
Jos sinun on käytettävä vaakaa, vähennä liuenneen aineen pitämiseen käytetyn säiliön massaa tarkan tuloksen saamiseksi.
Vaihe 2. Kirjaa liuoksen kokonaistilavuus
Liuoksen kokonaistilavuus on liuottimen määrä ja sekoitetun liuenneen aineen määrä. Jos etsit tilavuutta laboratoriossa, sekoita liuos sylinteriin tai dekantterilasiin ja katso mitat. Mittaa tilavuus liuoksen yläosassa olevasta sisennyksestä (meniskistä) tarkimman mittauksen saamiseksi. Kirjaa saadun liuoksen tilavuus.
- Jos et mittaa tilavuutta itse, saatat joutua muuntamaan liuenneen aineen massan tilavuudeksi käyttämällä tiheyskaavaa.
- Jos haluat esimerkiksi löytää 3,45 gramman suolapitoisuuden 2 litrassa vettä, etsi tilavuus tiheyskaavan avulla. Etsi suolan tiheys oppikirjasta tai verkosta ja etsi sen avulla m: n arvo. Tässä tapauksessa suolan tiheys on 2,16 g/ml. Siten kaavasta tulee 2,16 g/ml = (3,45 g)/V. Kerro molemmat puolet V: llä, jotta saat V (2,16 g/ml) = 3,45 g. Jaa sitten yhtälön molemmat puolet 2,16: lla löytääksesi tilavuusarvon, joka on V = (3,45 g)/(2,16 g/ml) = 1,60 ml.
- Lisää liuenneen aineen määrä liuottimen tilavuuteen. Joten tässä esimerkissä 2 L + 1,6 ml = 2000 ml + 1,6 ml = 2,001,6 ml. Voit joko jättää yksiköt millilitroina (ml) tai vaihtaa ne takaisin litroihin ja saada 2,002 litraa.
Vaihe 3. Jaa liuenneen aineen massa liuoksen kokonaistilavuudella
Käytä kaavaa C = m/V, jossa m on liuenneen aineen massa ja V on liuoksen kokonaistilavuus. Syötä aiemmin haetut massa- ja tilavuusarvot ja löydä sitten liuospitoisuuden arvo jakamalla. Muista laittaa oikeat yksiköt.
- Tässä esimerkissä, kun pitoisuus on 3,45 grammaa suolaa 2 litrassa vettä, yhtälö on C = (3,45 g)/(2,002 l) = 1,723 g/l.
- Joskus kysymyksiin kysytään vastauksia tietyissä yksiköissä. Muista muuntaa arvot oikeiksi yksiköiksi, ennen kuin liität ne lopulliseen kaavaan.
Menetelmä 2/3: Pitoisuuden määrittäminen prosentteina tai miljoonasosina
Vaihe 1. Etsi liuenneen aineen massa grammoina
Mittaa liuenneen aineen massa, jonka aiot sekoittaa liuokseen. Varmista, että vähennät sen säiliön massasta, jotta pitoisuuslaskelma on tarkka.
Jos liuennut aine on neste, sinun on laskettava massa käyttämällä kaavaa D = m/V, jossa D on nesteen tiheys, m on massa ja V on tilavuus. Etsi nesteen tiheys oppikirjasta tai verkossa ratkaistaksesi yllä olevan kaavan
Vaihe 2. Määritä liuoksen kokonaismassa grammoina
Liuoksen kokonaismassa on liuottimen massa ja liuenneen aineen massa. Etsi aineen massa laboratoriovaa'alla tai muunna liuenneen aineen tilavuus massaksi kaavalla tiheys D = m/V. Lisää liuenneen aineen massa liuenneen aineen massaan lopullisen tilavuuden saamiseksi.
Jos esimerkiksi haluat löytää 10 gramman kaakaojauheen pitoisuuden 1,2 litran veden kanssa, etsi ensin veden massa tiheyskaavan avulla. Veden tiheys on 1000 g/l, joten kaavasi on 1000 g/l = m/(1,2 l). Kerro molemmat puolet 1,2 l: llä saadaksesi massan grammoina niin, että m = (1,2 l) (1000 g/l) = 1200 grammaa. Lisää kaakaojauheen massaan, jotta saat 1 210 grammaa
Vaihe 3. Jaa liuenneen aineen massa liuoksen kokonaismassalla
Kirjoita yhtälö siten, että pitoisuus C = liuenneen aineen massa/liuoksen kokonaismassa. Syötä arvot ja ratkaise yhtälö löytääksesi liuoksen pitoisuus.
Esimerkissämme C = (10 g)/(1,210 g) = 0,00826
Vaihe 4. Kerro vastaus 100: lla löytääksesi pitoisuus prosentteina
Jos sinua pyydetään esittämään keskittymisesi prosentteina, kerro vastauksesi 100: lla. Laita vastauksen loppuun prosenttiosuus.
Tässä esimerkissä pitoisuusprosentti on (0,00826) (100) = 0,826%
Vaihe 5. Kerro pitoisuus 1 000 000: lla miljoonasosien löytämiseksi
Kerro saatu pitoisuusarvo ja kerro 1 000 000 tai 106. Tuloksena on liuenneen aineen miljoonasosien lukumäärä (bpj). Laita bpj -yksikkö lopulliseen vastaukseen.
Tässä esimerkissä bpj = (0, 00826) (1 000 000) = 8260 bpd
Kärki:
Osia miljoonaa kohden käytetään yleensä hyvin pieninä pitoisuuksina, koska niitä on helpompi kirjoittaa ja ymmärtää kuin prosentteja.
Menetelmä 3/3: Molaarisuuden laskeminen
Vaihe 1. Lisää liuenneiden aineiden atomimassat yhteen löytääksesi moolimassa
Katso käytetyn liuenneen aineen kemiallisen kaavan elementtiä. Luettele kunkin liuenneen aineen atomimassat, koska atomi- ja moolimassat ovat samat. Laske yhteen liuenneiden aineiden atomimassat kokonaismolaarimassan löytämiseksi. Merkitse lopullinen vastaus g/mol.
- Jos esimerkiksi liuennut aine on kaliumhydroksidi (KOH), etsi kaliumin, hapen ja vedyn atomimassat ja lisää ne kaikki yhteen. Tässä tapauksessa moolimassa = 39 +16 + 1 = 56 g/mol.
- Molaarisuutta käytetään pääasiassa kemiassa, kun tiedät käytetyn liuenneen aineen ainesosat.
Vaihe 2. Jaa liuenneen aineen massa moolimassalla mooliarvon löytämiseksi
Etsi liuokseen lisätyn liuenneen aineen massa tarvittaessa laboratoriotasapainolla. Varmista, että vähennät säiliön massaa, jotta saat tarkan tuloksen. Jaa saatu massa moolimassalla saadaksesi käytetyn liuenneen aineen moolimäärä. Anna yksikkö "mooli" vastauksessa.
- Jos esimerkiksi haluat löytää moolien määrän 25 grammassa kaliumhydroksidia (KOH), yhtälö olisi moolia = (25 g)/(56 g/mol) = 0,45 mol
- Muunna liuenneen aineen massa grammoiksi, jos se on edelleen muissa yksiköissä.
- Molia käytetään edustamaan atomilukua liuoksessa.
Vaihe 3. Muunna liuoksen tilavuus litroiksi
Etsi liuottimen tilavuus ennen liuenneen aineen sekoittamista. Käytä pulloa tai mittaussylinteriä liuottimen tilavuuden mittaamiseen, jos arvoa ei tiedetä. Jos yksikkö on millilitraa, jaa se 1000: lla, jos haluat muuttaa sen litraksi.
- Tässä esimerkissä, jos käytät 400 ml vettä, jaa se 1000: lla muuntaaksesi sen litraksi, joka on 0,4 litraa.
- Jos liuottimessa on jo litraa, ohita tämä vaihe.
Kärki:
Sinun ei tarvitse sisällyttää liuenneen aineen tilavuutta, koska se ei yleensä vaikuta tilavuuteen paljon. Jos tilavuus muuttuu merkittävästi, kun liuotin sekoitetaan liuenneen aineen kanssa, käytä kokonaistilavuutta.
Vaihe 4. Jaa liuenneen aineen moolit liuoksen tilavuudella litroina
Kirjoita molaarisuusyhtälö M = mol/V, jossa mooli on liuenneen aineen moolimäärä ja V on liuottimen tilavuus. Ratkaise yhtälö ja kiinnitä yksikkö M vastaukseen.
