Was ist gelöste Konzentration?
Die Konzentration gelöster Stoffe ist ein Begriff, der zur Beschreibung von Gemischen verwendet wird und definiert, wie viel von einer Substanz, die als gelöster Stoff bezeichnet wird, in einer anderen Substanz, die als Lösungsmittel bezeichnet wird, gelöst ist. Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, die Konzentration je nach Bedarf zu beschreiben. Dabei kann es sich um Gewicht, Volumen oder Molekülmasse handeln. Die Konzentration von Gemischen ist wichtig, da viele chemische Reaktionen von der richtigen Menge an Reaktanten abhängen, um die Reaktion zu vervollständigen.
Der einfachste Weg, die Konzentration gelöster Stoffe zu beschreiben, ist vielleicht das Gewicht. Eine Person, die eine konsistente Mischung aus Salz und Wasser herstellen möchte, kann beide Materialien wiegen und die Ergebnisse aufzeichnen. Wenn die gleichen Mengen wiederholt gewogen werden, kann die Salzwasserkonzentration reproduziert werden, was zu äquivalenten Gemischen führt. Eine Mischung, die unter Verwendung dieser Methode hergestellt wurde, wird üblicherweise als Gewichtsprozentmischung bezeichnet, die definiert, dass Gewichte anstelle von Volumen verwendet wurden.
Das Gewicht pro Volumen ist auch ein übliches Maß für die Konzentration gelöster Stoffe. Eine Menge an gelöstem Stoff wird zuerst unter Verwendung einer Messwaage gewogen und dann in einen Behälter gegeben. Das Lösungsmittel wird dann zu einer Volumenmarkierung auf dem Behälter gegeben, was zu einem bekannten Volumen der Mischung führt. Die resultierende Mischung ist als Gewicht pro Volumen definiert, wie z. B. Pfund pro Gallone oder Gramm pro Liter.
Volumenkonzentration von gelösten Stoffen ist möglich, wenn beide Materialien Flüssigkeiten sind, wird jedoch nicht für in Flüssigkeiten gelöste Feststoffe verwendet. Ein markierter Behälter wird verwendet, um das Volumen des gelösten Stoffs und des Lösungsmittels zu messen, dann werden sie gemischt. Die Konzentration wird als Volumenprozent bezeichnet, um zu identifizieren, dass beide Materialien eher im Volumen als im Gewicht vorhanden sind.
Für den Laborgebrauch werden häufig molare oder molare Konzentrationen verwendet, um die für chemische Reaktionen verfügbare Materialmenge genau zu bestimmen. Die Mol eines gelösten Stoffes entsprechen dem Gewicht des Materials geteilt durch die Molmasse, die mathematisch aus dem Periodensystem der Elemente bestimmt wird. Beispielsweise enthält ein Wassermolekül zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom. Die Molmasse von Wasserstoff und Sauerstoff kann jedem veröffentlichten Periodensystem entnommen werden.
Einmal gefunden, wird die Molmasse des Moleküls bestimmt, indem die Molmasse von Sauerstoff zu zwei Massen von Wasserstoff addiert wird, was den Atomen entspricht, die in einem Wassermolekül vorhanden sind. Die Molmasse hat keine Einheiten, wird jedoch häufig in Gramm pro Mol angegeben. Dies können Pfund pro Mol sein, wenn die Molmassen Pfund sind. Die Anzahl der Mole wird häufig durch die chemische Reaktion selbst bestimmt, da Produkte bei der Vereinigung der Moleküle entsprechend ihrer Molmasse reagieren.
Um zu bestimmen, wie viel gelöster Stoff in ein molares Gemisch gegeben werden muss, wird die Anzahl der benötigten Mol mit der Molmasse multipliziert, um ein Gewicht zu erhalten. Dieses Gewicht wird in einen Behälter gegeben und eine bekannte Menge Lösungsmittel, typischerweise ein Liter oder eine Gallone, zugegeben, um eine konsistente Konzentration zu erhalten. Das Ergebnis ist ein Mol-pro-Volumen-Verhältnis, das als molare Konzentration an gelöstem Stoff bezeichnet wird. Die Zugabe des gleichen Gewichts zu einem bekannten Gewicht Lösungsmittel ergibt die Molkonzentration.