Wat is opgeloste concentratie?
De concentratie opgeloste stof is een term die wordt gebruikt om mengsels te beschrijven en definieert hoeveel van de ene stof, de opgeloste stof, wordt opgelost in een andere, het oplosmiddel genoemd. Er zijn een aantal manieren om concentratie te beschrijven, afhankelijk van de behoefte, en kan betrekking hebben op gewicht, volume of moleculaire massa. De concentratie van mengsels is belangrijk omdat veel chemische reacties afhankelijk zijn van het hebben van de juiste hoeveelheid reactanten om de reactie te voltooien.
Misschien is de gemakkelijkste manier om de concentratie opgeloste stof te beschrijven op basis van gewicht. Een persoon die een consistent mengsel van zout in water wil maken, kan beide materialen wegen en de resultaten registreren. Door herhaaldelijk dezelfde hoeveelheden te wegen, kan vervolgens de zoutwaterconcentratie worden gereproduceerd, wat equivalente mengsels oplevert. Een mengsel dat met deze methode is gemaakt, wordt meestal een mengsel met gewichtspercentages genoemd, dat bepaalt dat gewichten werden gebruikt in plaats van volume.
Gewicht per volume is ook een gebruikelijke meting van de concentratie opgeloste stof. Een hoeveelheid opgeloste stof wordt eerst gewogen met behulp van een meetschaal en vervolgens toegevoegd aan een container. Het oplosmiddel wordt vervolgens toegevoegd tot een volumemarkering op de houder, resulterend in een bekend volume mengsel. Het resulterende mengsel wordt gedefinieerd als gewicht per volume, zoals pond per gallon of gram per liter.
Volume-opgeloste stofconcentratie is mogelijk als beide materialen vloeistoffen zijn, maar wordt niet gebruikt voor vaste stoffen opgelost in vloeistoffen. Een gemarkeerde container wordt gebruikt om het volume van de opgeloste stof en het oplosmiddel te meten, waarna ze worden gemengd. De concentratie wordt een volumepercentage genoemd om aan te geven dat beide materialen in volume aanwezig zijn in plaats van in gewicht.
Voor laboratoriumgebruik worden molaire of molale concentraties vaak gebruikt om de hoeveelheid materiaal dat beschikbaar is voor chemische reacties nauwkeurig te bepalen. De mol van een opgeloste stof is gelijk aan het gewicht van het materiaal gedeeld door de molaire massa, die wiskundig wordt bepaald uit het periodiek systeem der elementen. Een molecuul water bevat bijvoorbeeld twee waterstofatomen en één zuurstof. De molmassa van waterstof en zuurstof is te vinden op elk gepubliceerd periodiek systeem.
Eenmaal gevonden, wordt de molaire massa van het molecuul bepaald door de molaire massa zuurstof toe te voegen aan twee massa's waterstof, hetgeen gelijk is aan de atomen aanwezig in een watermolecuul. Molaire massa heeft geen eenheden, maar wordt vaak gepubliceerd als gram per mol; dit kan pond per mol zijn als de molaire massa pond is. Het aantal mol wordt vaak bepaald door de chemische reactie zelf, omdat producten reageren volgens hun molaire massa wanneer de moleculen combineren.
Om te bepalen hoeveel opgeloste stof in een molair mengsel moet worden toegevoegd, wordt het aantal benodigde mol vermenigvuldigd met de molaire massa om een gewicht te verkrijgen. Dit gewicht wordt toegevoegd aan een houder en een bekende hoeveelheid oplosmiddelvolume wordt toegevoegd, typisch een liter of gallon om een consistente concentratie te verkrijgen. Het resultaat is een molverhouding per volume, die molaire opgeloste stofconcentratie wordt genoemd. Het toevoegen van hetzelfde gewicht aan een bekend gewicht oplosmiddel geeft de molale concentratie.