Vad är solute koncentration?

Lösningskoncentration är en term som används för att beskriva blandningar, och definierar hur mycket av en substans, kallad löst ämne, löses i en annan, kallas lösningsmedlet. Det finns ett antal sätt att beskriva koncentration, beroende på behov, och kan involvera vikt, volym eller molekylmassa. Koncentrationen av blandningar är viktig eftersom många kemiska reaktioner är beroende av att ha rätt mängd reaktanter för att slutföra reaktionen.

Kanske är det enklaste sättet att beskriva koncentrationen av lösta ämnen i vikt. En person som vill göra en konsekvent blandning av salt i vatten kan väga båda materialen och registrera resultaten. Att väga samma mängder upprepade gånger kan sedan reproducera salt-vattenkoncentrationen, vilket ger motsvarande blandningar. En blandning tillverkad med denna metod kallas vanligtvis en viktprocentblandning, som definierar att vikter användes snarare än volym.

Vikt per volym är också en vanlig mätning av koncentrationen av lösta ämnen. En mängd lösningsmedel vägs först med en mätskala och tillsättes sedan till en behållare. Lösningsmedlet sättes sedan till ett volymmärke på behållaren, vilket resulterar i en känd volym av blandningen. Den resulterande blandningen definieras som vikt per volym, såsom pund per gallon eller gram per liter.

Volymlösningskoncentration är möjlig om båda materialen är vätskor, men inte används för fasta ämnen löst i vätskor. En markerad behållare används för att mäta volymen på det lösta ämnet och lösningsmedlet, sedan blandas de. Koncentrationen benämns volymprocent för att identifiera att båda materialen är närvarande i volym snarare än vikt.

För laboratorieanvändning används ofta molära eller molala koncentrationer för att exakt bestämma mängden tillgängligt material för kemiska reaktioner. Molens lösta ämne motsvarar vikten av materialet dividerat med molmassan, som bestäms matematiskt från det periodiska elementet. Till exempel innehåller en vattenmolekyl två atomer av väte och en syre. Den molära massan av väte och syre kan hittas på valfri publicerad periodisk tabell.

När molekylens molmassa har hittats bestäms den genom att tillsätta den molära syrmassan till två vätmassor, vilket är lika med atomerna i en vattenmolekyl. Molmassa har inga enheter, men publiceras ofta som gram per mol; detta kan vara pund per mol om molmassorna är pund. Antalet mol bestäms ofta av själva den kemiska reaktionen, eftersom produkter reagerar enligt deras molära massor när molekylerna kombineras.

För att bestämma hur mycket löst ämne som ska tillsättas i en molblandning multipliceras antalet mol som behövs med den molära massan för att erhålla en vikt. Denna vikt läggs till en behållare och en känd mängd lösningsmedelsvolym tillsätts, vanligtvis en liter eller gallon för att erhålla en jämn koncentration. Resultatet är en mol per volymförhållande, som kallas molär koncentration av löst ämne. Att lägga till samma vikt till en känd vikt av lösningsmedel ger den molala koncentrationen.