Co je to koncentrace řešení?

Roztoky jsou homogenní směsi, které vznikají rozpuštěním jedné nebo více „solutů“ v „rozpouštědle“ - rozpouštěcím médiu na molekulární úrovni. Rozpouštědlo může také sestávat z více než jedné látky, pokud se také rozpustí v sobě. Při běžném použití slovo roztok odkazuje na látky rozpuštěné v kapalném rozpouštědle, i když široké použití slova není tak omezeno. Vědci nazývají množství solutu nebo bohatství v roztoku jeho koncentraci v roztoku . Existuje několik způsobů, jak kvantifikovat - nebo přiřadit číselnou hodnotu - koncentraci roztoku.

Metody používané k hlášení koncentrace se liší v závislosti na tom, zda je použití vědecké nebo ne - a někdy v závislosti na konkrétní vědě. Zejména mezi analytickými chemiky je nejběžnější jednotkou pro hlášení koncentrace roztoku „molarita“. Tento termín je odvozen od slova "mole", které se týká molekulové hmotnosti konkrétní sloučeniny v gramech. Je zřejmé, že vzhledem k tomu, že se jejich molekulové hmotnosti liší, mol cukru se nerovná hmotnosti molu soli.

Zvažte, jak se připravuje jednolární roztok stolní soli. Chlorid sodný má chemický vzorec NaCl - je to reakční produkt vyrobený kombinací kovu sodíku (Na) s plynným chlorem (Cl). Atomová hmotnost sodíku je 22,99; atomová hmotnost chloru je 35,45. Jednoduché přidání dává molekulovou hmotnost soli jako 58,44 - to znamená, že mol NaCl váží 58,44 gramů. Rozpuštění tohoto množství NaCl ve vodě za účelem získání litru roztoku (1,06 litru) má za následek přesně jeden molární roztok (1,0 M).

Méně často může být koncentrace roztoku vyjádřena jako „normalita“ nebo „molalita“. Definice normality se příliš neliší od definice pro molaritu, ale zahrnuje pojem „ekvivalenty“. Například roztok, který je 1,0 molární v kyselině fosforečné (H3P04), protože produkuje tři vodíkové ionty pro každou molekulu kyseliny fosforečné, je 3,0 normální (3,0 N). Přestože se zpočátku může zdát výhodné použít jako standard koncentrace roztoku normalitu místo normality, normalita není absolutním pojmem, ale záleží na použití roztoku. Z tohoto důvodu Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii vyzvala k přerušení normality při vyjadřování koncentrace roztoku.

Molalita se používá ještě méně často než normalita. Roztok je jeden molal (1,0 m), pokud se skládá z jednoho molu rozpuštěné látky rozpuštěné v kilogramu - nikoli z roztoku -, ale z rozpouštědla. Zpočátku se může zdát, že molalita neposkytuje žádné zvláště cenné vlastnosti, takže je užitečná jako termín pro koncentraci roztoku. Nezahrnuje však objem, ale pouze hmotnost - jak pro solut, tak pro rozpouštědlo. To znamená, že molalita není závislá na teplotě, což z ní činí volitelnou jednotku v těch oblastech chemie, které zahrnují „koligativní“ vlastnosti - vlastnosti zahrnující počet částic.