U kemiji je koncentracija otopine količina tvari koja se otopi, naziva se otopljena tvar, koja se pomiješa s drugom tvari, zvanom otapalo. Standardna formula je C = m/V, gdje je C koncentracija, m je masa otopljene tvari, a V je ukupni volumen otopine. Ako vaše rješenje ima malu koncentraciju, potražite odgovor u dijelovima na milijun (bpd) kako biste ga lakše razumjeli. Dok ste u laboratoriju, od vas će se možda tražiti da pronađete molarnost ili molarnu koncentraciju povezane otopine.
Korak
Metoda 1 od 3: Korištenje formule za masu po volumenu
Korak 1. Nađite masu otopljene tvari pomiješane s otapalom
Otopljena tvar je tvar koja se miješa kako bi nastala otopina. Ako problem daje vrijednost mase otopljene tvari, zapišite je i provjerite jeste li stavili ispravnu jedinicu. Ako trebate pronaći masu otopljene tvari, izmjerite je na ljestvici i zabilježite rezultat.
Ako je otopljena tvar tekućina, također možete izračunati masu koristeći formulu gustoće: D = m/V, gdje je D gustoća, m je masa tekućine, a V je volumen. Da biste pronašli masu, pomnožite gustoću tekućine s volumenom
Savjet:
Ako trebate koristiti vagu, smanjite masu spremnika koji se koristi za držanje otopljene tvari kako biste dobili točan rezultat.
Korak 2. Zabilježite ukupni volumen otopine
Ukupni volumen otopine je količina otapala plus količina pomiješane otopljene tvari. Ako tražite volumen u laboratoriju, pomiješajte otopinu u cilindru ili posudi i pogledajte kakva su mjerenja. Izmjerite volumen iz udubljenja na vrhu otopine (meniskus) za najtočnije mjerenje. Zabilježite volumen dobivene otopine.
- Ako sami ne mjerite volumen, možda ćete morati pretvoriti masu otopljene tvari u volumen pomoću formule za gustoću.
- Na primjer, ako želite pronaći koncentraciju 3,45 grama soli u 2 litre vode, pronađite volumen pomoću formule za gustoću. Potražite gustoću soli u udžbeniku ili na internetu i pomoću nje pronađite vrijednost m. U tom slučaju, gustoća soli je 2,16 g/ml. Dakle, formula postaje 2,16 g/ml = (3,45 g)/V. Pomnožite svaku stranu s V da biste dobili V (2,16 g/ml) = 3,45 g. Zatim podijelite svaku stranu jednadžbe za 2,16 da biste pronašli volumen, koji je V = (3,45 g)/(2,16 g/ml) = 1,60 ml.
- Volumenu otapala dodajte volumen otopljene tvari. Dakle, u ovom primjeru 2 L + 1,6 ml = 2000 ml + 1,6 ml = 2,001,6 ml. Možete ostaviti jedinice u mililitrima (ml) ili ih vratiti u litre i dobiti 2,002 L.
Korak 3. Masu otopljene tvari podijelite s ukupnim volumenom otopine
Upotrijebite formulu C = m/V, gdje je m masa otopljene tvari, a V ukupni volumen otopine. Unesite prethodno tražene vrijednosti mase i volumena, zatim podijelite da biste pronašli vrijednost koncentracije otopine. Ne zaboravite staviti ispravne jedinice.
- U ovom primjeru, za koncentraciju od 3,45 grama soli u 2 litre vode, jednadžba je C = (3,45 g)/(2,002 L) = 1,723 g/L.
- Ponekad pitanja traže odgovore u određenim jedinicama. Vrijednosti pretvorite u ispravne jedinice prije nego što ih uključite u konačnu formulu.
Metoda 2 od 3: Nalaženje koncentracije u postocima ili dijelovima na milijun
Korak 1. Pronađite masu otopljene tvari u gramima
Izmjerite masu otopljene tvari koju namjeravate umiješati u otopinu. Oduzmite ga od mase spremnika kako bi proračun koncentracije bio točan.
Ako je otopljena tekućina tekućina, morate izračunati masu koristeći formulu D = m/V, gdje je D gustoća tekućine, m masa, a V volumen. Potražite gustoću tekućine u udžbeniku ili na internetu kako biste riješili gornju formulu
Korak 2. Odredite ukupnu masu otopine u gramima
Ukupna masa otopine je masa otapala plus masa otopljene tvari. Pronađite masu tvari pomoću laboratorijske vage ili pretvorite volumen otopljene tvari u masu pomoću formule za gustoću D = m/V. Masi otopljene tvari dodajte masu otopljene tvari kako biste dobili konačni volumen.
Na primjer, ako želite pronaći koncentraciju 10 grama kakaovca u prahu s 1,2 L vode, najprije pronađite masu vode formulom za gustoću. Gustoća vode je 1000 g/L pa će vaša formula biti 1000 g/L = m/(1, 2 L). Pomnožite svaku stranu s 1,2 L da dobijete masu u gramima tako da je m = (1, 2 L) (1.000 g/L) = 1.200 grama. Dodajte masi kakao praha da dobijete 1.210 grama
Korak 3. Masu otopljene tvari podijelite s ukupnom masom otopine
Napišite jednadžbu tako da je koncentracija C = masa otopljene tvari/ukupna masa otopine. Unesite vrijednosti i riješite jednadžbu da biste pronašli koncentraciju otopine.
U našem primjeru, C = (10 g)/(1.210 g) = 0,00826
Korak 4. Pomnožite odgovor sa 100 da biste pronašli koncentraciju u postocima
Ako se od vas zatraži da svoju koncentraciju prikažete u postocima, odgovor pomnožite sa 100. Stavite simbol postotka na kraj odgovora.
U ovom primjeru postotna koncentracija je (0,00826) (100) = 0,826%
Korak 5. Pomnožite koncentraciju s 1.000.000 kako biste pronašli dijelove na milijun
Dobivenu vrijednost koncentracije pomnožite i pomnožite s 1.000.000 ili 106. Rezultat je broj dijelova na milijun (bpj) otopljene tvari. Jedinicu bpj stavite u konačni odgovor.
U ovom primjeru, bpj = (0, 00826) (1.000.000) = 8.260 bpd
Savjet:
Dijelovi na milijun obično se koriste za vrlo male koncentracije jer ih je lakše napisati i razumjeti nego postotke.
Metoda 3 od 3: Izračun molarnosti
Korak 1. Dodajte atomske mase otopljenih tvari kako biste pronašli molarnu masu
Pogledajte element u kemijskoj formuli za otopljenu tvar. Navedite atomske mase za svaki element u otopljenoj tvari jer su atomska i molarna masa iste. Zbrojite atomske mase otopljenih tvari da biste pronašli ukupnu molarnu masu. Konačni odgovor označite u g/mol.
- Na primjer, ako je otopljena tvar kalijev hidroksid (KOH), pronađite atomske mase kalija, kisika i vodika i sve ih zbrojite. U ovom slučaju molarna masa = 39 +16 + 1 = 56 g/mol.
- Molarnost se prvenstveno koristi u kemiji kada znate sastavne elemente otopljene tvari.
Korak 2. Podijelite masu otopljene tvari s molarnom masom kako biste pronašli molsku vrijednost
Ako je potrebno, pomoću laboratorijske vage pronađite masu otopljene tvari dodane vašoj otopini. Smanjite masu spremnika kako biste dobili točan rezultat. Dobivenu masu podijelite s molarnom masom kako biste dobili broj molova otopljene tvari. U odgovoru navedite jedinicu "krtica".
- Na primjer, ako želite pronaći broj molova u 25 grama kalijevog hidroksida (KOH), jednadžba bi bila molovi = (25 g)/(56 g/mol) = 0,45 mol
- Pretvorite masu otopljene tvari u grame ako je ona još uvijek u drugim jedinicama.
- Krtica se koristi za predstavljanje atomskog broja u otopini.
Korak 3. Pretvorite volumen otopine u litre
Prije miješanja otopljene tvari pronađite volumen otapala. Upotrijebite tikvicu ili mjerni cilindar za mjerenje volumena otapala ako vrijednost nije poznata. Ako je upotrijebljena jedinica mililitri, podijelite s 1.000 da biste je pretvorili u litre.
- U ovom primjeru, ako koristite 400 ml vode, podijelite s 1000 da biste je pretvorili u litre, što je 0,4 L.
- Ako otapalo već ima litara, samo preskočite ovaj korak.
Savjet:
Ne morate uključivati volumen otopljene tvari jer to obično ne utječe mnogo na volumen. Ako dođe do značajne promjene volumena pri miješanju otapala s otopljenom tvari, upotrijebite ukupni volumen.
Korak 4. Podijelite molove otopljene tvari s volumenom otopine u litrama
Napišite jednadžbu za molarnost M = mol/V, gdje je mol broj molova u otopljenoj tvari, a V volumen otapala. Riješite jednadžbu i pričvrstite jedinicu M na odgovor.
