Was ist Lösungskonzentration?
Lösungen sind homogene Gemische, die durch Auflösen eines oder mehrerer "gelöster Stoffe" im "Lösungsmittel" - dem Auflösungsmedium - auf molekularer Ebene entstehen. Das Lösungsmittel kann auch aus mehr als einer Substanz bestehen, solange auch sie sich ineinander lösen. In der gewöhnlichen Verwendung bezieht sich das Wort Lösung auf Substanzen, die in einem flüssigen Lösungsmittel gelöst sind, obwohl die breite Verwendung des Wortes nicht darauf beschränkt ist. Wissenschaftler bezeichnen die Menge oder den Reichtum gelöster Stoffe in einer Lösung als ihre Lösungskonzentration . Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten, die Lösungskonzentration zu quantifizieren oder einem numerischen Wert zuzuweisen.
Die Methoden zur Berichterstattung über die Konzentration variieren in Abhängigkeit davon, ob die Verwendung wissenschaftlich ist oder nicht - und manchmal in Abhängigkeit von der jeweiligen Wissenschaft. Insbesondere unter analytischen Chemikern ist die "Molarität" die gebräuchlichste Einheit zur Angabe der Lösungskonzentration. Dieser Begriff leitet sich vom Wort "Mol" ab und bezieht sich auf das Molekulargewicht einer bestimmten Verbindung in Gramm. Es ist leicht zu erkennen, dass ein Mol Zucker, da sich seine Molekulargewichte unterscheiden, nicht gleich einem Mol Salz ist.
Überlegen Sie, wie eine einmolare Lösung von Tafelsalz hergestellt wird. Natriumchlorid hat die chemische Formel NaCl - es ist das Reaktionsprodukt, das durch Kombinieren von Natrium (Na) metall mit Chlor (Cl) gas hergestellt wird. Das Atomgewicht von Natrium beträgt 22,99; Das Atomgewicht von Chlor beträgt 35,45. Einfache Zugabe ergibt das Molekulargewicht des Salzes mit 58,44 - das heißt, ein Mol NaCl wiegt 58,44 Gramm. Das Auflösen dieser Menge NaCl in Wasser, um einen Liter (1,06 Liter) Lösung herzustellen, führt zu einer genau einmolaren Lösung (1,0 M).
Weniger häufig kann die Lösungskonzentration als "Normalität" oder "Molalität" ausgedrückt werden. Die Definition für Normalität unterscheidet sich nicht wesentlich von der für Molarität, beinhaltet jedoch das Konzept der "Äquivalente". Eine 1,0 molare Lösung in Phosphorsäure (H & sub3; PO & sub4;) ist beispielsweise 3,0 normal (3,0 N), da sie für jedes Phosphorsäuremolekül drei Wasserstoffionen erzeugt. Obwohl es zunächst vorteilhaft erscheinen mag, Normalität anstelle von Molarität als Standard für die Lösungskonzentration zu verwenden, ist Normalität kein absoluter Begriff, sondern hängt von der Verwendung der Lösung ab. Aus diesem Grund hat die Internationale Union für Reine und Angewandte Chemie die Einstellung der Normalität bei der Angabe der Lösungskonzentration gefordert.
Die Molalität wird noch seltener als die Normalität verwendet. Eine Lösung ist ein Mol (1,0 m), wenn sie aus einem Mol gelöstem Stoff in einem Kilogramm - nicht Lösung - sondern Lösungsmittel besteht. Auf den ersten Blick scheint die Molalität keine besonders wertvollen Eigenschaften zu bieten, so dass sie als Begriff für die Lösungskonzentration nützlich ist. Es geht jedoch nicht um Volumen, sondern nur um Gewicht - sowohl für gelöste Stoffe als auch für Lösungsmittel. Dies bedeutet, dass die Molalität nicht temperaturabhängig ist. Dies macht sie zur Einheit der Wahl in Bereichen der Chemie, in denen es um "kolligative" Eigenschaften geht.