Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Vaste concentratie begrijpen:definities en berekeningen

Door Jack Brubaker Bijgewerkt op 24 maart 2022

Of een mengsel nu twee gemengde vaste stoffen, twee gemengde vloeistoffen of een vaste stof opgelost in een vloeistof bevat, de verbinding die in de grootste hoeveelheid aanwezig is, wordt het 'oplosmiddel' genoemd en de verbinding die in de kleinere hoeveelheid aanwezig is, wordt de 'opgeloste stof' genoemd. In een vast/vast mengsel kan de concentratie opgeloste stof het gemakkelijkst worden uitgedrukt als massapercentage. Als de opgeloste stof extreem verdund is (dat wil zeggen aanzienlijk minder dan 1 massaprocent), wordt de concentratie gewoonlijk uitgedrukt in delen per miljoen (ppm). Bij sommige concentratieberekeningen moet de opgeloste stof worden uitgedrukt als een molfractie.

Stap 1

Bereken de concentratie in massapercentage door de massa van de opgeloste stof te delen door de totale massa van het monster en dit te vermenigvuldigen met 100. Als een monster van een metaallegering bijvoorbeeld 26 g nikkel (Ni) bevat en de totale massa van het monster 39 g is, dan

(26 g Ni) / (39 g) x 100 =67% Ni

Stap 2

Druk de concentratie van verdunde opgeloste stoffen uit in ppm door de massa van de opgeloste stof te delen door de totale massa van het monster en te vermenigvuldigen met 1.000.000. Dus als een monster van een metaallegering slechts 0,06 g Ni bevat en de totale massa van het monster 105 g is, dan

(0,06 g Ni) / (105 g) x 1.000.000 =571 ppm

Stap 3

Bereken de molfractie door het aantal mol opgeloste stof te delen door het totale aantal mol opgeloste stof en oplosmiddel. Dit omvat eerst het omzetten van de massa van de opgeloste stof en het oplosmiddel in mol, wat kennis vereist van de hoeveelheden van zowel de opgeloste stof als het oplosmiddel. Voor de omzetting in mol zijn verder de formulegewichten van de opgeloste stof en het oplosmiddel vereist. Neem bijvoorbeeld een nikkel/ijzer-legering (Ni/Fe) die 25 g Ni en 36 g Fe bevat. Het formulegewicht van Ni (bepaald uit het periodiek systeem) is 58,69 gram per mol (g/mol) en het formulegewicht van Fe is 55,85 g/mol. Daarom

Mol Ni =(25 g) / (58,69 g/mol) =0,43 mol

Mol Fe =(36 g) / (55,85) =0,64 mol

De molfractie van Ni wordt dan gegeven door (0,43) / (0,43 + 0,64) =0,40.