Movatterモバイル変換

[0]ホーム
URL:

Prijeđi na sadržaj
Wikipedija
Pretraga

Koncentracija

Izvor: Wikipedija

Ukemiji, „koncentracija“ je definirana kao udio otopljene tvari podijeljen svolumenomotopine. Štoviše, u kemiji se mogu razlučiti četiti vrste koncentracije: masena koncentracija, molarna koncentracija, brojčana koncentracija i volumna koncentracija. Izraz koncentracija može se primijeniti u bilo kojoj vrsti kemijske smjese, no najčešće se primijenjuje na otopljene tvari u otopinama.

Kvalitativan opis

[uredi |uredi kod]
Ove čaše sa crvenom bojom prikazuju kvalitativne promjene u koncentraciji. Otopine na lijevoj strani su manje koncentrirane, dok su one na desnoj strani više koncentrirane.

Često se koncentracija opisuje na kvalitativan način, upotrebom pridjeva kao što su „razrijeđene“ za otopine male koncentracije ili „koncentrirane“ za otopine relativno visoke koncentracije. Kako bi se otopina „koncentrirala“, potrebno je unijeti više otapala (npr.etanola) ili smanjiti količinu otopljene tvari (npr.vode). Osim ako se te dvije stvari potpuno miješaju, postoji koncentracija iznad koje se otopljene tvari neće otapati. Tada se kaže da je otopina zasićena. Ako se dodaje još otopljene tvari, neće se raspasti, osim u nekim slučajevima kad dolazi do prezasićenosti. Zasićenost ovisi o mnogo varijabli kao što sutemperatura okoline i kemijskoj prirodi otapala i otopljene tvari.

Kvantitativno obilježavanje

[uredi |uredi kod]

Postoje četiri načina izražavanja koncentracije:

Masena koncentracija

[uredi |uredi kod]

Masena koncentracijaγ{\displaystyle \gamma } se definira kao omjer mase otopljene tvarimB{\displaystyle m_{B}} i volumena otopineV{\displaystyle V}:

γ=mBV{\displaystyle \gamma ={\frac {m_{B}}{V}}}

Može se definirati i kao umnožak masenog udjelawB{\displaystyle w_{B}} i gustoće otopineρ{\displaystyle \rho }:

γ=wB×ρ{\displaystyle \gamma =w_{B}\times \rho }

Te kao umnožak množinske koncentracijecB{\displaystyle c_{B}} i molarne mase tvariMB{\displaystyle M_{B}}:

γ=cB×MB{\displaystyle \gamma =c_{B}\times M_{B}}

Mjerna jedinica u SI sustavu je kg m-3, iako se u kemijskoj praksi najčešće koristi g dm-3

Gustoća otopineρ{\displaystyle \rho } treba se razlikovati od masene koncentracije, jer se u masenoj koncentraciji dijeli masa otopljene tvari s volumenom, a u gustoći masa cijele otopine s volumenom.

ρotopina=motopinaVotopina{\displaystyle \rho _{otopina}={\frac {m_{otopina}}{V_{otopina}}}}

Molarna (množinska) koncentracija

[uredi |uredi kod]

Molarna (množinska) koncentracijac{\displaystyle c} je omjer množine otopljene tvarinB{\displaystyle n_{B}} i volumena otopineV{\displaystyle V}:

c=nBV{\displaystyle c={\frac {n_{B}}{V}}}

Formula koja povezuje množinsku koncentraciju tvaricB{\displaystyle c_{B}}, maseni udio tvariwB{\displaystyle w_{B}}, gustoću otopineρ{\displaystyle \rho } i molarnu masu tvariMB{\displaystyle M_{B}} glasi:

cB=wB×ρMB{\displaystyle c_{B}={\frac {w_{B}\times \rho }{M_{B}}}}

Mjerna jedinica u SI sustavu je mol m-3. Međutim, češće se koristi mol/L (= mol dm-3).

Brojčana (brojevna) koncentracija

[uredi |uredi kod]

Brojčana (brojevna) koncentracijaC{\displaystyle C} je omjer broja otopljene tvariNB{\displaystyle N_{B}} i volumena otopineV{\displaystyle V}:

C=NBV{\displaystyle C={\frac {N_{B}}{V}}}

Mjerna jedinica u SI sustavu je 1/m3.

Volumna koncentracija

[uredi |uredi kod]

Volumna koncentracijaϕ{\displaystyle \phi } je omjer volumena otopljene tvariVB{\displaystyle V_{B}} i volumena otopineV{\displaystyle V} prije miješanja:

ϕ=VBV{\displaystyle \phi ={\frac {V_{B}}{V}}}

Jedinica u SI sustavu je m3/m3.

Povezane kvantitete

[uredi |uredi kod]

Još nekoliko kvantiteta može opisivati sastav smjese. One sene bi trebale zvati koncentracijama.

Normalnost

[uredi |uredi kod]

Normalnost je definirana kao molarna koncentracijac{\displaystyle c} podijeljena s faktorom ekvivalentnostifeq{\displaystyle f_{eq}}. Otkad definicija faktora ekvivalentnosti možda nije nepristrana,IUPAC iNIST ne preporučaju korištenje normalnosti.

Molalnost

[uredi |uredi kod]

(Ne miješati smolarnost)

Molalnost (molalitet) otopineb{\displaystyle b} definirana je kao omjer otopljene tvarinB{\displaystyle n_{B}} i mase otapalamA{\displaystyle m_{A}} (ne mase otopine):

b=nBmA{\displaystyle b={\frac {n_{B}}{m_{A}}}}

Mjerna jedinica u SI sustavu je mol/kg.

Množinski udio

[uredi |uredi kod]

Množinski udioxB{\displaystyle x_{B}} definira se kao množina tvarinB{\displaystyle n_{B}} podijeljena s ukupnom množinom svih tvari u smjesinuk{\displaystyle n_{uk}}:

nuk=nA+nB{\displaystyle n_{uk}=n_{A}+n_{B}}
xB=nBnA+nB{\displaystyle x_{B}={\frac {n_{B}}{n_{A}+n_{B}}}}

Jedinica u SI sustavu je mol/mol. Međutim, za male molarne udjele češće se koristi obilježavanje „partes per“ (lat. dijelova po). (eng. parts per hundred = posto, parts per thousand = promil)

Molarni omjer

[uredi |uredi kod]

Molarni omjerr{\displaystyle r} definira se kao množina tvarinB{\displaystyle n_{B}} podijeljena s ukupnom količinom svihostalih tvari u smjesi:

r=nBnuk−nB{\displaystyle r={\frac {n_{B}}{n_{uk}-n_{B}}}}

Ako jenB{\displaystyle n_{B}} mnogo manji odnuk{\displaystyle n_{uk}}, onda je molarni omjer gotovo identičan množinskom udjelu.

Jedinica u SI sustavu je mol/mol. Međutim, za male molarne omjere češće se koristi obilježavanje „parts per“ (dijelova po).

Maseni udio

[uredi |uredi kod]

Maseni udiowB{\displaystyle w_{B}} je omjer mase otopljene tvarimB{\displaystyle m_{B}} i mase otopine (koja je zbroj mase otopljene tvari i mase otapala)muk{\displaystyle m_{uk}}, to jest:

wB=mBmA+mB{\displaystyle w_{B}={\frac {m_{B}}{m_{A}+m_{B}}}}

Za izračunavanje masenog udjela sastojkaA{\displaystyle A} u smjesiA2B3{\displaystyle A_{2}B_{3}}, formula glasi:

w(A,A2B3)=2×Ar(A)Mr(A2B3){\displaystyle w(A,A_{2}B_{3})={\frac {2\times Ar(A)}{Mr(A_{2}B_{3})}}}

U kojojAr{\displaystyle Ar} označavarelativnu atomsku masu elementa, aMr{\displaystyle Mr}relativnu molekulsku masu spoja.

Jedinica u SI sustavu je kg/kg. Međutim, za male masene udjele češće se koristi obilježavanje „parts per“ (dijelova po, per cent =po sto, ili u oblikupo tisuću).

Maseni omjer

[uredi |uredi kod]

Maseni omjerζB{\displaystyle \zeta _{B}} je definiran kao masa otopljene tvarimB{\displaystyle m_{B}} podijeljena s ukupnom masom svihdrugih tvari u smjesi:

ζB=mBmuk−mB{\displaystyle \zeta _{B}={\frac {m_{B}}{m_{uk}-m_{B}}}}

Jedinica u SI sustavu je kg/kg. Međutim, za male masene omjere češće se koristi obilježavanje „parts per“ (dijelova po).


Ovisnost o volumenu

[uredi |uredi kod]

Koncentracija ovisi o promjeni volumena otopine najviše zbog termalnog širenja.

Tablica koncentracija i povezanih količina

[uredi |uredi kod]
Vrsta koncentracijeSimbolDefinicijaJedinica u SI sustavudruga/e jedinica/e
masena koncentracijaγ{\displaystyle \gamma }mB/V{\displaystyle m_{B}/V}kg/m3g/100mL (=g/dL)
molarna koncentracijac{\displaystyle c}nB/V{\displaystyle n_{B}/V}mol/m3M (=mol/L)
brojčana koncentracijaC{\displaystyle C}NB/V{\displaystyle N_{B}/V}1/m31/cm3
volumna koncentracijaϕ{\displaystyle \phi }VB/V{\displaystyle V_{B}/V}m3/m3
Povezane količineSimbolDefinicijaJedinica u SI sustavudruga/e jedinica/e
normalnostc/feq{\displaystyle c/f_{eq}}mol/m3N (=mol/L)
molalnostb{\displaystyle b}nB/motapala{\displaystyle n_{B}/m_{otapala}}mol/kg
molarni udioxB{\displaystyle x_{B}}nB/nuk{\displaystyle n_{B}/n_{uk}}mol/molppm, ppb, ppt
molarni omjerr{\displaystyle r}nB/(nuk−nB){\displaystyle n_{B}/(n_{uk}-n_{B})}mol/molppm, ppb, ppt
maseni udiowB{\displaystyle w_{B}}mB/muk{\displaystyle m_{B}/m_{uk}}kg/kgppm, ppb, ppt
maseni omjerζ{\displaystyle \zeta }mB/(muk−mB){\displaystyle m_{B}/(m_{uk}-m_{B})}kg/kgppm, ppb, ppt

Izvori

[uredi |uredi kod]
  • Kemija 2, Pavlović, G., Kovačević, Lj., ALFA d.d., Zagreb, 2010.
Izvor:https://sh.wikipedia.org/w/index.php?title=Koncentracija&oldid=5019647
Kategorije:
[8]ページ先頭
©2009-2025 Movatter.jp