En química, la concentració d’una solució és la quantitat d’una substància que es dissol, anomenada solut, que es barreja amb una altra substància, anomenada dissolvent. La fórmula estàndard és C = m / V, on C és la concentració, m és la massa del solut i V és el volum total de la solució. Si la solució té una concentració petita, busqueu la resposta en parts per milió (bpd) per facilitar-ne la comprensió. Mentre esteu al laboratori, se us pot demanar que trobeu la molaritat o la concentració molar de la solució relacionada.
Pas
Mètode 1 de 3: utilitzar la fórmula de la massa per volum
Pas 1. Cerqueu la massa del solut barrejat amb el dissolvent
Un solut és una substància que es barreja per formar una solució. Si el problema dóna el valor de la massa del solut, escriviu-lo i assegureu-vos que poseu la unitat correcta. Si necessiteu trobar la massa d’un solut, mesureu-la en una escala i anoteu el resultat.
Si el solut utilitzat és un líquid, també podeu calcular la massa mitjançant la fórmula de densitat: D = m / V, on D és la densitat, m és la massa del líquid i V és el volum. Per trobar la massa, multipliqueu la densitat del líquid pel volum
Consell:
Si heu d’utilitzar una bàscula, reduïu la massa del contenidor que s’utilitza per contenir el solut per obtenir un resultat precís.
Pas 2. Registreu el volum total de la solució
El volum total d’una solució és la quantitat de dissolvent més la quantitat de solut barrejat. Si busqueu volum en un laboratori, barregeu la solució en un cilindre o vas de precipitats i vegeu quines són les mesures. Mesureu el volum de la sagnia a la part superior de la solució (el menisc) per obtenir la mesura més precisa. Anoteu el volum de la solució obtinguda.
- Si no mesureu el volum vosaltres mateixos, és possible que hàgiu de convertir la massa del solut en volum mitjançant la fórmula de la densitat.
- Per exemple, si voleu trobar la concentració de 3,45 grams de sal en 2 litres d’aigua, cerqueu el volum mitjançant la fórmula de densitat. Cerqueu la densitat de sal en un llibre de text o en línia i utilitzeu-la per trobar el valor de m. En aquest cas, la densitat de la sal és de 2,16 g / ml. Així, la fórmula esdevé 2,16 g / ml = (3,45 g) / V. Multipliqueu cada costat per V per obtenir V (2,16 g / ml) = 3,45 g. Després, divideix cada costat de l’equació per 2,16 per trobar el valor del volum, que és V = (3,45 g) / (2,16 g / ml) = 1,60 ml.
- Afegiu el volum de solut al volum de dissolvent. Així, en aquest exemple, 2 L + 1,6 ml = 2.000 ml + 1.6 ml = 2.001,6 ml. Podeu deixar les unitats en mil·lilitres (ml) o canviar-les a litres i obtenir 2.002 L.
Pas 3. Divideix la massa del solut pel volum total de la solució
Utilitzeu la fórmula C = m / V, on m és la massa del solut i V és el volum total de la solució. Introduïu els valors de massa i volum cercats anteriorment i, a continuació, dividiu-los per trobar el valor de concentració de la solució. No oblideu posar les unitats correctes.
- En aquest exemple, per a una concentració de 3,45 grams de sal en 2 litres d’aigua, l’equació és C = (3,45 g) / (2.002 L) = 1.723 g / L.
- De vegades, les preguntes demanen respostes en determinades unitats. Assegureu-vos de convertir els valors a les unitats correctes abans de connectar-los a la fórmula final.
Mètode 2 de 3: trobar la concentració en percentatges o parts per milió
Pas 1. Trobeu la massa del solut en grams
Mesureu la massa del solut que voleu barrejar amb la solució. Assegureu-vos de restar-lo de la massa del recipient per tal que el càlcul de la concentració sigui precís.
Si el solut és un líquid, cal calcular la massa mitjançant la fórmula D = m / V, on D és la densitat del líquid, m és la massa i V és el volum. Cerqueu la densitat del líquid en un llibre de text o en línia per resoldre la fórmula anterior
Pas 2. Determineu la massa total de la solució en grams
La massa total de la solució és la massa del dissolvent més la massa del solut. Trobeu la massa d’una substància fent servir una balança de laboratori o convertiu el volum de solut en massa mitjançant la fórmula de densitat D = m / V. Afegiu la massa del solut a la massa del solut per obtenir el volum final.
Per exemple, si voleu trobar la concentració de 10 grams de cacau en pols amb 1,2 L d’aigua, primer busqueu la massa d’aigua mitjançant la fórmula de densitat. La densitat de l’aigua és de 1000 g / L, de manera que la fórmula serà de 1000 g / L = m / (1, 2 L). Multipliqueu cada costat per 1,2 L per obtenir la massa en grams de manera que m = (1, 2 L) (1.000 g / L) = 1.200 grams. Afegiu a la massa de cacau en pols per obtenir 1.210 grams
Pas 3. Divideix la massa del solut per la massa total de la solució
Escriviu una equació de manera que la concentració C = massa del solut / massa total de la solució. Introduïu els valors i resoleu l’equació per trobar la concentració de la solució.
En el nostre exemple, C = (10 g) / (1.210 g) = 0,00826
Pas 4. Multipliqueu la resposta per 100 per trobar la concentració en percentatge
Si se us demana que presenteu la vostra concentració com a percentatge, multipliqueu la resposta per 100. Poseu un símbol de percentatge al final de la resposta.
En aquest exemple, el percentatge de concentració és (0,00826) (100) = 0,826%
Pas 5. Multipliqueu la concentració per 1.000.000 per trobar les parts per milió
Multiplicar el valor de concentració obtingut i multiplicar per 1.000.000 o 106. El resultat és el nombre de parts per milió (bpj) de solut. Poseu la unitat bpj a la resposta final.
En aquest exemple, bpj = (0, 00826) (1.000.000) = 8.260 bpd
Consell:
Les parts per milió s’utilitzen normalment per a concentracions molt petites, ja que són més fàcils d’escriure i entendre que els percentatges.
Mètode 3 de 3: càlcul de la molaritat
Pas 1. Afegiu les masses atòmiques dels soluts junts per trobar la massa molar
Mireu l’element de la fórmula química del solut utilitzat. Enumereu les masses atòmiques de cada element del solut perquè les masses atòmica i molar són les mateixes. Sumeu les masses atòmiques dels soluts per trobar la massa molar total. Etiqueta la resposta final en g / mol.
- Per exemple, si el solut és hidròxid de potassi (KOH), trobeu les masses atòmiques de potassi, oxigen i hidrogen i afegiu-les totes. En aquest cas la massa molar = 39 +16 + 1 = 56 g / mol.
- La molaritat s’utilitza principalment en química quan es coneixen els elements constitutius del solut utilitzat.
Pas 2. Divideix la massa del solut per la massa molar per trobar el valor molar
Cerqueu la massa de solut afegida a la vostra solució mitjançant una balança de laboratori, si cal. Assegureu-vos de reduir la massa del contenidor per obtenir un resultat precís. Dividiu la massa obtinguda per la massa molar per obtenir el nombre de mols de solut utilitzat. Doneu a la unitat “talp” a la resposta.
- Per exemple, si voleu trobar el nombre de mols en 25 grams d’hidròxid de potassi (KOH), l’equació seria mols = (25 g) / (56 g / mol) = 0,45 mol
- Convertiu la massa del solut en grams si encara està en altres unitats.
- El mol s’utilitza per representar el nombre atòmic en una solució.
Pas 3. Converteix el volum de la solució en litres
Cerqueu el volum de dissolvent abans de barrejar el solut. Utilitzeu un matràs o un cilindre de mesura per mesurar el volum de dissolvent si no se sap el valor. Si la unitat utilitzada és mil·lilitres, divideix-la per 1.000 per convertir-la en litres.
- En aquest exemple, si utilitzeu 400 ml d’aigua, dividiu per 1000 per convertir-lo en litres, que és 0,4 L.
- Si el dissolvent ja té litres, ometeu aquest pas.
Consell:
No cal que inclogueu el volum del solut, ja que normalment no afecta gaire el volum. Si hi ha un canvi significatiu de volum quan es barreja el dissolvent amb el solut, utilitzeu el volum total.
Pas 4. Divideix els mols de solut pel volum de la solució en litres
Escriviu l’equació de molaritat M = mol / V, on mol és el nombre de mols del solut i V és el volum del dissolvent. Resol l’equació i fixa la unitat M a la resposta.
