Co je koncentrace solutu?
Koncentrace solutu je termín používaný k popisu směsí a definuje, kolik z jedné látky, nazývané solut, je rozpuštěno v jiné, nazývané rozpouštědlo. Existuje řada způsobů, jak popsat koncentraci v závislosti na potřebě a může zahrnovat hmotnost, objem nebo molekulární hmotnost. Koncentrace směsí je důležitá, protože mnoho chemických reakcí závisí na správném množství reakčních složek pro dokončení reakce.
Snad nejsnadnějším způsobem, jak popsat koncentraci solutu, je hmotnost. Osoba, která chce připravit konzistentní směs soli ve vodě, může zvážit oba materiály a výsledky zaznamenat. Opakované vážení stejného množství může potom reprodukovat koncentraci slané vody, což poskytne ekvivalentní směsi. Směs vyrobená pomocí této metody se obvykle nazývá směs hmotnostních procent, která definuje, že byly použity hmotnosti spíše než objem.
Hmotnost na objem je také běžným měřením koncentrace rozpuštěné látky. Množství rozpuštěné látky se nejprve zváží pomocí měřicí stupnice a poté se přidá do nádoby. Rozpouštědlo se pak přidá do objemové značky na nádobě, což vede ke známému objemu směsi. Výsledná směs je definována jako hmotnost na objem, jako jsou libry na galon nebo gramy na litr.
Objemová koncentrace solutu je možná, pokud oba materiály jsou kapaliny, ale nepoužívají se pro pevné látky rozpuštěné v kapalinách. Označený kontejner se používá k měření objemu rozpuštěné látky a rozpouštědla, poté se smísí. Koncentrace se označuje jako objemové procento, aby se identifikovalo, že oba materiály jsou přítomny spíše v objemu než v hmotnosti.
Pro laboratorní použití se často používají molární nebo molární koncentrace k přesnému stanovení množství materiálu dostupného pro chemické reakce. Moly solutu se rovnají hmotnosti materiálu dělené molární hmotou, která je stanovena matematicky z periodické tabulky prvků. Například molekula vody obsahuje dva atomy vodíku a jeden kyslík. Molární hmotnost vodíku a kyslíku je uvedena v jakékoli publikované periodické tabulce.
Jakmile je nalezena, je molární hmotnost molekuly stanovena přidáním molární hmotnosti kyslíku ke dvěma hmotnostem vodíku, což se rovná atomům přítomným v molekule vody. Molární hmotnost nemá jednotky, ale je často publikována v gramech na mol; toto může být libry na mol, pokud molární hmotnosti jsou libry. Počet molů je často určen samotnou chemickou reakcí, protože produkty reagují podle své molární hmotnosti, když se molekuly kombinují.
K určení toho, kolik solutu je třeba přidat do molární směsi, je potřebný počet molů vynásoben molární hmotou pro získání hmotnosti. Tato hmotnost se přidá do nádoby a přidá se známé množství objemu rozpouštědla, obvykle litr nebo galon, aby se dosáhlo konstantní koncentrace. Výsledkem je poměr molů na objem, který se nazývá molární koncentrace solutu. Přidáním stejné hmotnosti ke známé hmotnosti rozpouštědla se získá koncentrace molalu.