Hva er løsningskonsentrasjon?

Løsninger er homogene blandinger som er resultat av å løse opp på molekylært nivå ett eller flere "oppløste stoffer" i "løsningsmidlet" - oppløsningsmediet. Oppløsningsmidlet kan også bestå av mer enn ett stoff, så lenge de også oppløses i hverandre. Ved vanlig bruk refererer ordløsningen til stoffer oppløst i et flytende løsningsmiddel, selv om den brede bruken av ordet ikke er så begrenset. Forskere kaller løst mengde eller rikdom i en løsning dens løsningskonsentrasjon . Det er flere måter å kvantifisere - eller tilordne en numerisk verdi til - løsningskonsentrasjon.

Metoder som brukes for å rapportere konsentrasjon varierer, avhengig av om bruken er vitenskapelig eller ikke - og noen ganger avhengig av den aktuelle vitenskapen. Spesielt blant analytiske kjemikere er den vanligste enheten for rapportering av løsningskonsentrasjon "molaritet." Dette uttrykket er avledet fra ordet "mol", og refererer til molekylvekten til en bestemt forbindelse i gram. Det kan lett sees at, siden molekylvektene deres er forskjellige, en mol sukker ikke er lik vekt i forhold til en mol salt.

Tenk på hvordan det fremstilles en molar løsning av bordsalt. Natriumklorid har den kjemiske formelen NaCl - det er reaksjonsproduktet som produseres ved å kombinere natrium (Na) metall med klor (Cl) gass. Atomervekten til natrium er 22,99; klorens atomvekt er 35,45. Enkel tilsetning gir molekylvekten av salt som 58,44 - det vil si at en mol NaCl veier 58,44 gram. Å løse denne mengden av NaCl i vann for å lage en liter (1,06 liter) løsning resulterer i en nøyaktig en molar løsning (1,0 M).

Sjeldnere kan løsningskonsentrasjon uttrykkes i form av "normalitet" eller "molalitet." Definisjonen for normalitet er ikke mye forskjellig fra definisjonen for molaritet, men inkluderer begrepet "ekvivalenter." Som et eksempel er en løsning som er 1,0 molar i fosforsyre (H3PO4), siden den produserer tre hydrogenioner for hvert molekyl fosforsyre, 3,0 normal (3,0 N). Selv om det i begynnelsen kan virke fordelaktig å bruke normalitet i stedet for molaritet som standard for løsningskonsentrasjon, er normalitet ikke et absolutt begrep, men avhenger av bruken av løsningen. Av denne grunn har International Union of Pure and Applied Chemistry oppfordret til å avslutte normaliteten i å uttrykke løsningskonsentrasjon.

Molalitet brukes enda sjeldnere enn normalitet er. En løsning er en mol (1,0 ml) hvis den består av en mol oppløst stoff i en kilogram - ikke av oppløsning - men av løsningsmiddel. Til å begynne med kan det virke som om molalitet ikke gir noen spesielt verdifulle egenskaper, noe som gjør det anvendelig som betegnelse for konsentrasjon av oppløsningen. Det innebærer imidlertid ikke volum, men bare vekt - for både løst og løsningsmiddel. Dette betyr at molalitet ikke er temperaturavhengig, noe som gjør den til den valgte enheten i de områdene med kjemi som involverer "kolligative" egenskaper - de egenskapene som involverer antall partikler.