Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Hoe eindconcentraties in oplossingen te berekenen - een praktische gids

Door Lee Johnson
Bijgewerkt 30 augustus 2022

Oplossingen begrijpen

Een oplossing is een homogeen mengsel van een oplosmiddel (meestal water) en een opgeloste stof die volledig is opgelost. Het volume van de oplossing vertegenwoordigt de gecombineerde hoeveelheid van beide componenten. Om de concentratie van een oplossing te kwantificeren heeft u twee gegevens nodig:de hoeveelheid opgeloste stof en het totale volume van de oplossing.

De meest algemene definitie van concentratie is de verhouding tussen opgeloste stof en totale oplossing, uitgedrukt in dezelfde eenheden. Als u bijvoorbeeld 30 ml zoutzuur toevoegt aan 270 ml water, krijgt u een oplossing van 30 ml/300 ml×100=10% oplossing per volume:

\(\text{Concentratie (in procent)} =\frac{\text{Hoeveelheid opgeloste stof}}{\text{Totale hoeveelheid oplossing}} \times 100\)

In de scheikunde gebruiken we vaker molariteit, het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing. Eén mol komt overeen met de molmassa van de stof in gram.

Verdunningen berekenen

Wanneer u een oplossing verdunt, blijft het product van de initiële molariteit en het volume constant:

\(M_i V_i =M_f V_f\)

Hier, M is molariteit en V is volume; de subscripts i en f geven begin- en eindwaarden aan. Als je drie van de vier variabelen kent, kun je de vierde oplossen.

Voorbeeld:U hebt 0,5 liter van een 2M-oplossing en wilt een eindconcentratie van 0,5 M. Herschikken geeft:

\(V_f =\frac{M_i V_i}{M_f}\)

Dus \(V_f =\frac{2\text{M} \times 0,5\text{L}}{0,5\text{M}} =2\text{L}\). U moet het mengsel verdunnen tot 2 liter.

Gebruik dezelfde vergelijking voor elk consistent eenheidssysteem (bijvoorbeeld gallons) door de molariteit uit te drukken in mol per die eenheid.

Het mengen van oplossingen met verschillende concentraties

Om de uiteindelijke concentratie te vinden bij het combineren van twee oplossingen, berekent u het totale aantal mol opgeloste stof en het totale volume, en deelt u vervolgens:

\(\text{Eindconcentratie} =\frac{\text{Totale opgeloste stof}}{\text{Totale oplossing}}\)

Voorbeeld:Meng een zoutoplossing van 2 massa% van 100 g met een zoutoplossing van 10% van 150 g.

De eerste bevat 0,02 x 100 g =2 g zout; de tweede bevat 0,10×150g=15g zout. Totaal zout =17 g; totale oplossing =250 g. Eindconcentratie =17 g/250 g =0,068, of 6,8%.

Met deze eenvoudige berekeningen kunt u de eindconcentraties bepalen zonder afhankelijk te zijn van gespecialiseerde rekenmachines.