Конвертер довжини та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипких продуктів і продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання в кулінарних рецептах Конвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер сили Конвертер сили Конвертер часу теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел у різних системах числення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертер кутової швидкості та частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер густини Конвертер питомого об'єму Конвертер Конвертер крутного моменту Конвертер питомої теплоти згоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за обсягом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта енту теплового розширення Конвертер термічного опору Конвертер питомої теплопровідності Конвертер питомої теплоємності Конвертер енергетичної експозиції та потужності теплового випромінювання Конвертер щільності теплового потоку Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер концентрації абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер паропроникності Конвертер щільності потоку водяної пари Конвертер рівня звуку Конвертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску з можливістю вибору опорного тиску Конвертер яскравості Конвертер яскравості Конвертер Конвертер частоти та довжини хвилі Оптична сила в діоптріях та фокусне відстань Оптична сила в діоптріях і збільшення лінзи (×) Конвертер електричного заряду Конвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільності заряду Конвертер об'ємної щільності заряду Конвертер електричного струму Конвертер електричної щільності струму Конвертер поверхневої щільності струму Конвертер напря питомого електричного опору Конвертер електричної провідності Конвертер питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів У dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін. одиницях Конвертер магніторушійної сили Конвертер напруженості магнітного поля Конвертер магнітного потоку Конвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Конвертер радіоактивного розпаду Радіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

1 мілімоль на літр [ммоль/л] = 0,001 моль на літр [моль/л]

Вихідна величина

Перетворена величина

моль на метр міль на літр моль на сантиметр міль на міліметр кілометр на метр кіломоль на літр кіломоль на сантиметр кіломоль на міліметр мілімоль на метр мілімоль на літр мілімоль на сантиметр мілімоль на міліметр дециметр молярний мілімолярний мікромолярний наномолярний Пікомолярний Фемтомолярний Аттомолярний зептомолярний йоктомолярний

Детальніше про молярну концентрацію

Загальні відомості

Концентрацію розчину можна вимірювати різними способами, наприклад, як відношення маси розчиненої речовини до загального обсягу розчину. У цій статті ми розглянемо молярну концентрацію, Вимірюють як відношення між кількістю речовини в молях до загального обсягу розчину. У нашому випадку речовина - це розчинна речовина, а об'єм ми вимірюємо для всього розчину, навіть якщо в ньому розчинені інші речовини. Кількість речовини- це число елементарних складових, наприклад, атомів або молекул речовини. Оскільки навіть у малій кількості речовини зазвичай велика кількість елементарних складових, то вимірювання кількості речовини використовують спеціальні одиниці, молі. Один мольдорівнює числу атомів в 12 г вуглецю-12, тобто це приблизно 6×10? атомів.

Використовувати молі зручно у випадку, якщо ми працюємо з кількістю речовини настільки малою, що її можна легко виміряти домашніми або промисловими приладами. Інакше довелося б працювати з дуже великими числами, що незручно, або дуже маленькою вагою або об'ємом, які важко знайти без спеціалізованого лабораторного обладнання. Найчастіше при роботі з молями використовують атоми, хоча можна використовувати й інші частинки, наприклад молекули або електрони. Слід пам'ятати, що й використовуються не атоми, необхідно це вказати. Іноді молярну концентрацію також називають молярністю.

Слід не плутати молярність з моляльністю. На відміну від молярності, моляльність - це відношення кількості розчинної речовини до маси розчинника, а не до всього розчину. Коли розчинник - вода, а кількість розчинної речовини в порівнянні з кількістю води мало, то молярність і моляльність схожі за значенням, але в інших випадках вони зазвичай відрізняються.

Чинники, що впливають на молярну концентрацію

Молярна концентрація залежить від температури, хоча ця залежність сильніша для одних і слабша для інших розчинів, залежно від того, які речовини в них розчинені. Деякі розчинники у разі підвищення температури розширюються. У цьому випадку, якщо розчинені в цих розчинниках речовини не розширюються разом з розчинником, молярна концентрація всього розчину знижується. З іншого боку, у деяких випадках з підвищенням температури розчинник випаровується, а кількість розчинної речовини не змінюється – у цьому випадку концентрація розчину збільшиться. Іноді відбувається навпаки. Іноді зміна температури впливає на те, як розчиняється розчинна речовина. Наприклад, частина або вся розчинна речовина перестає розчинятися, і концентрація розчину зменшується.

Одиниці

Молярну концентрацію вимірюють в молях на одиницю об'єму, наприклад, молях на літр або молях на кубічний метр. Молі на кубічний метр – це одиниця СІ. Молярність можна також вимірювати, використовуючи інші одиниці обсягу.

Як знайти молярну концентрацію

Щоб знайти молярну концентрацію необхідно знати кількість та обсяг речовини. Кількість речовини можна обчислити, використовуючи хімічну формулу цієї речовини та інформацію про загальну масу цієї речовини у розчині. Тобто щоб дізнатися кількість розчину в молях, дізнаємося з таблиці Менделєєва атомну масу кожного атома в розчині, а потім розділимо загальну масу речовини на загальну атомну масу атомів в молекулі. Перед тим, як складати разом атомну масу, слід переконатися, що ми помножили масу кожного атома на кількість атомів у молекулі, яку ми розглядаємо.

Можна проводити обчислення та у зворотному порядку. Якщо відома молярна концентрація розчину і формула розчинної речовини, можна дізнатися кількість розчинника в розчині, в молях і грамах.

Приклади

Знайдемо молярність розчину з 20 літрів води та 3-х столових ложок соди. В одній столовій ложці – приблизно 17 грам, а у трьох – 51 грам. Сода – це гідрокарбонат натрію, формула якого – NaHCO₃. У цьому прикладі ми будемо використовувати атоми для обчислення молярності, тому знайдемо атомну масу складових натрію (Na), водню (H), вуглецю (C) та кисню (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Оскільки кисень у формулі - O₃, необхідно помножити атомну масу кисню на 3. Отримаємо 47,9982. Тепер складемо маси всіх атомів та отримаємо 84,006609. Атомну масу вказують у таблиці Менделєєва в атомних одиницях маси або а. е. м. Наші обчислення теж у цих одиницях. Одна. е. м. дорівнює масі одного молячи речовини в грамах. Тобто, у нашому прикладі - маса одного молячи NaHCO₃ дорівнює 84,006609 грама. У нашому завданні – 51 грам соди. Знайдемо молярну масу, розділивши 51 грам на масу одного моля, тобто на 84 грами, і отримаємо 0,6 моля.

Виходить, що наш розчин - це 0,6 молячи соди, розчинені в 20 літрах води. Розділимо цю кількість соди на загальний об'єм розчину, тобто 0,6 моля/20 л = 0.03 моль/л. Так як у розчині використовували велику кількість розчинника і мала кількість розчинної речовини, то його концентрація мала.

Розглянемо інший приклад. Знайдемо молярну концентрацію одного шматочка цукру у чашці чаю. Столовий цукор складається із сахарози. Спочатку знайдемо вагу одного моля цукрози, формула якої - C₁₂H₂₂O₁₁. Використовуючи таблицю Менделєєва, знайдемо атомні маси та визначимо масу одного моля цукрози: 12×12 + 22×1 + 11×16 = 342 грам. В одному кубику цукру 4 грами, що дає нам 4/342 = 0,01 молей. В одній чашці близько 237 мл чаю, значить концентрація цукру в одній чашці чаю дорівнює 0,01 моля / 237 мл x 1000 (щоб перевести мілілітри в літри) = 0,049 моля на літр.

Застосування

Молярну концентрацію широко використовують у обчисленнях, пов'язаних із хімічними реакціями. Розділ хімії, в якому розраховують співвідношення між речовинами у хімічних реакціях та часто працюють з молями, називається стехіометрією. Молярну концентрацію можна знайти за хімічною формулою кінцевого продукту, який потім стає розчинною речовиною, як у прикладі з розчином соди, але можна також спочатку знайти цю речовину за формулами хімічної реакції, під час якої вона утворюється. Для цього потрібно знати формули речовин, що беруть участь у цій хімічній реакції. Вирішивши рівняння хімічної реакції, дізнаємося формулу молекули речовини, що розчиняється, а потім знайдемо масу молекули і молярну концентрацію за допомогою таблиці Менделєєва, як у прикладах вище. Звичайно, можна проводити обчислення і у зворотному порядку, використовуючи інформацію про молярну концентрацію речовини.

Розглянемо найпростіший приклад. На цей раз змішаємо соду з оцтом, щоб побачити цікаву хімічну реакцію. І оцет, і соду легко знайти – напевно, вони є у вас на кухні. Як згадувалося вище, формула соди - NaHCO₃. Оцет – це не чиста речовина, а 5% розчин оцтової кислоти у воді. Формула оцтової кислоти - CH₃COOH. Концентрація оцтової кислоти в оцті може бути більшою або меншою за 5%, залежно від виробника та країни, в якій вона зроблена, оскільки в різних країнах концентрація оцту різна. У цьому експерименті можна не турбуватися про хімічні реакції води з іншими речовинами, оскільки вода не реагує із содою. Нам важливий лише об'єм води, коли пізніше ми обчислюватимемо концентрацію розчину.

Спочатку вирішимо рівняння для хімічної реакції між содою та оцтовою кислотою:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Продукт реакції - H₂CO₃, речовина, яка через низьку стабільність знову вступає у хімічну реакцію.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

В результаті реакції отримуємо воду (H₂O), вуглекислий газ (CO₂) та ацетат натрію (NaC₂H₃O₂). Змішаємо отриманий ацетат натрію з водою і знайдемо молярну концентрацію цього розчину, так само, як перед цим ми знаходили концентрацію цукру в чаї та концентрацію соди у воді. При обчисленні об'єму води необхідно враховувати і воду, в якій розчинено оцтову кислоту. Ацетат натрію – цікава речовина. Його використовують у хімічних грілках, наприклад, у грілках для рук.

Використовуючи стехіометрію для обчислення кількості речовин, що вступають у хімічну реакцію, або продуктів реакції, для яких ми пізніше знаходимо молярну концентрацію, слід зауважити, що тільки обмежена кількість речовини може вступати в реакцію з іншими речовинами. Це також впливає на кількість кінцевого продукту. Якщо молярна концентрація відома, то, навпаки, можна визначити кількість вихідних продуктів шляхом зворотного розрахунку. Цей метод нерідко використовують практично, при розрахунках, що з хімічними реакціями.

При використанні рецептів, чи то в кулінарії, у виготовленні ліків, чи при створенні ідеального середовища для акваріумних рибок, необхідно знати концентрацію. У повсякденному житті найчастіше зручніше використовувати грами, але у фармацевтиці та хімії частіше використовують молярну концентрацію.

У фармацевтиці

При створенні ліків молярна концентрація дуже важлива, тому що від неї залежить, як ліки впливають на організм. Якщо концентрація надто висока, то ліки можуть бути навіть смертельними. З іншого боку, якщо концентрація занадто мала, то ліки є неефективними. Крім цього, концентрація важлива під час обміну рідин через клітинні мембрани в організмі. При визначенні концентрації рідини, яка повинна або проходити, або, навпаки, не проходити через мембрани, використовують молярну концентрацію, або з її допомогою знаходять осмотичну концентрацію. Осмотичну концентрацію використовують частіше, ніж молярну. Якщо концентрація речовини, наприклад ліки, вища з одного боку мембрани, порівняно з концентрацією з іншого боку мембрани, наприклад, всередині ока, більш концентрований розчин переміститься через мембрану туди, де концентрація менше. Такий потік розчину через мембрану нерідко є проблематичним. Наприклад, якщо рідина переміщається всередину клітини, наприклад, в кровоносну клітину, то можливо, що через переповнення рідиною мембрана буде пошкоджена і розірветься. Витік рідини з клітини теж проблематичний, тому що через це порушиться працездатність клітини. Будь-яке викликане медикаментами перебіг рідини через мембрану з клітини або клітину бажано запобігти, і для цього концентрацію ліки намагаються зробити схожою на концентрацію рідини в організмі, наприклад в крові.

Варто зауважити, що у деяких випадках молярна та осмотична концентрація рівні, але це не завжди так. Це залежить від того, чи розпалася розчинена у воді речовина на іони в процесі електролітичної дисоціації. Обчислюючи осмотичну концентрацію, враховують частинки загалом, у той час як при обчисленні молярної концентрації враховують лише певні частки, наприклад, молекули. Тому якщо, наприклад, ми працюємо з молекулами, але речовина розпалася на іони, то молекул буде менше загальної кількості частинок (включаючи і молекули та іони), і отже молярна концентрація буде нижче осмотичної. Щоб перевести молярну концентрацію до осмотичної, потрібно знати фізичні властивості розчину.

У виготовленні лікарських препаратів фармацевти також враховують тонічністьрозчину. Тонічність – властивість розчину, яка залежить від концентрації. На відміну від осмотичної концентрації, тонічність – це концентрація речовин, які не пропускає мембрана. Процес осмосу змушує розчини з більшою концентрацією переміщатися в розчини з меншою концентрацією, але якщо мембрана запобігає цьому руху, не пропускаючи через себе розчин, виникає тиск на мембрану. Такий тиск зазвичай проблематичний. Якщо ліки призначені для того, щоб проникнути в кров або іншу рідину в організмі, необхідно врівноважити тонічність цих ліків з тонічністю рідини в організмі, щоб уникнути осмотичного тиску на мембрани в організмі.

Щоб врівноважити тонічність, лікарські препарати нерідко розчиняють у ізотонічному розчині. Ізотонічний розчин - це розчин столової солі (NaCL) у воді з такою концентрацією, яка дозволяє врівноважити тонічність рідини в організмі та тонічність суміші цього розчину та ліки. Зазвичай ізотонічний розчин зберігають у стерильних контейнерах і вливають його внутрішньовенно. Іноді його використовують у чистому вигляді, а іноді – як суміш із ліками.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Може виражатися як і безрозмірних одиницях (частках, відсотках), і у розмірних величинах (масових частках, молярності, титрах, мольних частках).

Концентрація- це кількісний склад розчиненої речовини (у конкретних одиницях) в одиниці об'єму чи маси. Позначили розчинену речовину - Х, а розчинник - S. Найчастіше використовую поняття молярності (молярна концентрація) та мольної частки.

1. (або відсоткова концентрація речовини) – це відношення маси розчиненої речовини mдо загальної маси розчину. Для бінарного розчину, що складається з розчиненої речовини та розчинника:

ω - масова частка розчиненої речовини;

m в-ва- Маса розчиненої речовини;

mр-ра- Маса розчинника.

Масову частку виражають у частках від одиниці чи відсотках.

2. Молярна концентраціяабо молярність- це кількість молей розчиненої речовини в одному літрі розчину V:

,

C- молярна концентрація розчиненої речовини, моль/л (можливе також позначення Мнаприклад, 0,2 МHCl);

n

V- Об'єм розчину, л.

Розчин називають молярнимабо одномолярнимякщо в 1 літрі розчину розчинено 1 моль речовини, децимолярним- розчинено 0,1 моля речовини, сантимолярним- розчинено 0,01 моля речовини, мілімолярним- Розчинено 0,001 моля речовини.

3. Моляльна концентрація(моляльність) розчину З(x)показує кількість молей nрозчиненої речовини в 1 кг розчинника m:

,

З (x) -моляльність, моль/кг;

n- кількість розчиненої речовини, моль;

mр-ля- Маса розчинника, кг.

4. - вміст речовини в грамах в 1 мл розчину:

,

T- титр розчиненої речовини, г/мл;

m в-ва- Маса розчиненої речовини, г;

V р-ну- Об'єм розчину, мл.

5. - безрозмірна величина, що дорівнює відношенню кількості розчиненої речовини nдо загальної кількості речовин у розчині:

,

N- мольна частка розчиненої речовини;

n- кількість розчиненої речовини, моль;

n р-ля- Кількість речовини розчинника, моль.

Сума мольних часток повинна дорівнювати 1:

N(X) + N(S) = 1.

де N(X) Х;

N(S) - мольна частка розчиненої речовини S.

Іноді при вирішенні завдань необхідно переходити від одних одиниць виразу до інших:

ω(X) - масова частка розчиненої речовини, %;

М(Х)- молярна маса розчиненої речовини;

ρ = m/(1000 V) - щільність розчину.6. - Число грам-еквівалентів даної речовини в одному літрі розчину.

Грам-еквівалент речовини- кількість грамів речовини, чисельно рівну його еквіваленту.

Еквівалент- Це умовна одиниця, рівноцінна одному іону водню в кислотоно-основних реакціях або одному електрону в окислювально-відновних реакціях.

Для запису концентрації таких розчинів використовують скорочення набо N. Наприклад, розчин, що містить 0,1 моль-екв/л, називають децинормальним і записують як 0,1 н.

,

З Н- нормальна концентрація, моль-екв/л;

z- Число еквівалентності;

V р-ну- Об'єм розчину, л.

Розчинністьречовини S - максимальна маса речовини, яка може розчинитися в 100 г розчинника:

Коефіцієнт розчинності- відношення маси речовини, що утворює насичений розчин при конкретній температурі, до маси розчинника:

Однією з основних одиниць у Міжнародній системі одиниць (СІ) є одиниця кількості речовини – моль.

Міль – це така кількість речовини, яка містить стільки структурних одиниць даної речовини (молекул, атомів, іонів та ін.), скільки атомів вуглецю міститься в 0,012 кг (12 г) ізотопу вуглецю 12 З .

Враховуючи, що значення абсолютної атомної маси для вуглецю рівне m(C) = 1,99 · 10  26 кг, можна розрахувати число атомів вуглецю N А, що міститься в 0,012 кг вуглецю

Моль будь-якої речовини містить те саме число частинок цієї речовини (структурних одиниць). Число структурних одиниць, що містяться в речовині кількістю один моль, дорівнює 6,02·10 23 і називається числом Авогадро (N А ).

Наприклад, один моль міді містить 6,02 10 23 атомів міді (Cu), а один моль водню (H 2) - 6,02 10 23 молекул водню.

Молярною масою(M) називається маса речовини, взятої у кількості 1 моль.

Молярна маса позначається літерою М та має розмірність [г/моль]. У фізиці користуються розмірністю [кг/кмоль].

Загалом чисельне значення молярної маси речовини чисельно збігається зі значенням його відносної молекулярної (відносної атомної) маси.

Наприклад, відносна молекулярна маса води дорівнює:

Мr(Н 2 О) = 2Аr(Н) + Ar(O) = 2∙1 + 16 = 18 а.е.м.

Молярна маса води має ту ж величину, але виражена в г/моль:

М (Н 2 Про) = 18 г/моль.

Таким чином, моль води, що містить 6,02 10 23 молекул води (відповідно 2 6,02 10 23 атомів водню і 6,02 10 23 атомів кисню), має масу 18 грамів. У воді кількістю речовини 1 моль міститься 2 моль атомів водню і один моль атомів кисню.

1.3.4. Зв'язок між масою речовини та її кількістю

Знаючи масу речовини та її хімічну формулу, отже, і значення його молярної маси, можна визначити кількість речовини і, навпаки, знаючи кількість речовини, можна визначити його масу. Для таких розрахунків слід користуватися формулами:

де ν – кількість речовини, [моль]; m- Маса речовини, [г] або [кг]; М – молярна маса речовини, [г/моль] чи [кг/кмоль].

Наприклад, для знаходження маси сульфату натрію (Na 2 SO 4) кількістю 5 моль знайдемо:

1) значення відносної молекулярної маси Na 2 SO 4 являє собою суму округлених значень відносних атомних мас:

Мr(Na 2 SO 4) = 2Ar(Na) + Ar(S) + 4Ar(O) = 142,

2) чисельно рівне їй значення молярної маси речовини:

М(Na 2 SO 4) = 142 г/моль,

3) і, нарешті, масу 5 моль сульфату натрію:

m = ν · M = 5 моль · 142 г/моль = 710 г.

Відповідь: 710.

1.3.5. Зв'язок між обсягом речовини та її кількістю

За нормальних умов (н.у.), тобто. при тиску р , рівному 101325 Па (760 мм. рт. ст.), та температурі Т, рівної 273,15 К (0 С), один моль різних газів і парів займає один і той же обсяг, що дорівнює 22,4 л.

Об'єм, який займає 1 моль газу або пари при н.у., називається молярним об'ємомгазу та має розмірність літр на моль.

V мовляв = 22,4 л/моль.

Знаючи кількість газоподібної речовини (ν ) і значення молярного об'єму (V мол) можна розрахувати його обсяг (V) за нормальних умов:

V = ν · V мовляв,

де ν – кількість речовини [моль]; V – обсяг газоподібної речовини [л]; V мовляв = 22,4 л/моль.

І, навпаки, знаючи обсяг ( V) газоподібної речовини за нормальних умов, можна розрахувати її кількість (ν) :

Молярна та моляльна концентрації, незважаючи на схожі назви, величини різні. Основна їх відмінність у цьому, що з визначенні моляльної концентрації розрахунок виробляється не так на об'єм розчину, як із виявленні молярності, але в масу розчинника.

Загальні відомості про розчини та розчинність

Називається однорідна система, яка включає до свого складу кілька компонентів, незалежних один від одного. Одне з них вважається розчинником, інші є розчиненими у ньому речовинами. Розчинником вважається та речовина, якої в розчині найбільше.

Розчинність – здатність речовини утворювати з іншими речовинами однорідні системи – розчини, в яких вона знаходиться у вигляді окремих атомів, іонів, молекул чи частинок. А концентрація – це міра розчинності.

Отже, розчинність є здатністю речовин розподілятися рівномірно як елементарних частинок по всьому обсягу розчинника.

Справжні розчини класифікуються так:

• за видом розчинника - неводні та водні;
• на вигляд розчиненої речовини - розчини газів, кислот, лугів, солей тощо;
• по взаємодії з електричним струмом - електроліти (речовини, які мають електропровідність) та неелектроліти (речовини, не здатні до електропровідності);
• по концентрації - розведені та концентровані.

Концентрація та способи її вираження

Концентрацією називають вміст (вагове) речовини, розчиненого у певній кількості (ваговому або об'ємному) розчинника або ж у певному обсязі всього розчину. Вона буває наступних видів:

1. Концентрація відсоткова (виражається у %) - вона говорить про те, скільки міститься грамів розчиненої речовини у 100 грамах розчину.

2. Молярна концентрація - це число грам-молей, що припадають на 1 літр розчину. Показує, скільки міститься грам-молекул на 1 літрі розчину речовини.

3. Концентрація нормальна – це число грам-еквівалентів, що припадають на 1 літр розчину. Показує, скільки міститься грам-еквівалентів розчиненої речовини на 1 літрі розчину.

4. Концентрація моляльна показує, скільки розчиненої речовини в молях посідає 1 кілограм розчинника.

5. Титр визначає вміст (у грамах) речовини, яка розчинена в 1 мл розчину.

Молярна та моляльна концентрація відрізняються один від одного. Розглянемо їх індивідуальні особливості.

Молярна концентрація

Формула для її визначення:

Cv=(v/V), де

V - загальний об'єм розчину, літр або м3.

Наприклад, запис "0,1 М розчин Н 2 SO 4" говорить про те, що в 1 літрі такого розчину є 0,1 моль (9,8 грамів) сірчаної кислоти.

Моляльна концентрація

Завжди слід брати до уваги те, що моляльна та молярна концентрації мають абсолютно різне значення.

Що ж таке моляльна Формула для її визначення така:

Cm=(v/m), де

v - кількість розчиненої речовини, моль;

m – маса розчинника, кг.

Наприклад, запис 0,2 M розчин NaOH означає, що в 1 кілограмі води (в даному випадку вона є розчинником) розчинено 0,2 молячи NaOH.

Додаткові формули, необхідні для розрахунків

Багато допоміжних відомостей може знадобитися для того, щоб була розрахована молярна концентрація. Формули, які можуть стати в нагоді для вирішення основних завдань, представлені нижче.

Під кількістю речовини розуміють певну кількість атомів, електронів, молекул, іонів або інших її частинок.

v=m/M=N/N A =V/V m , де:

• m – маса з'єднання, г або кг;
• M - маса молярна, г (або кг)/моль;
• N – число структурних одиниць;
• N A - число структурних одиниць в 1 молі речовини, постійна Авогадро: 6,02. 10 23 моль - 1;
• V - загальний обсяг, л або м3;
• V m - молярний об'єм, л/моль або м 3 /моль.

Останній обчислюється за такою формулою:

V m =RT/P, де

• R - постійна, 8,314 Дж/(моль. К);
• T - температура газу, К;
• P – тиск газу, Па.

Приклади завдань на молярність та моляльність. Завдання №1

Визначити молярну концентрацію калію гідроксиду у розчині об'ємом 500 мл. Маса КОН у розчині дорівнює 20 грам.

Визначення

Молярна маса калію гідроксиду дорівнює:

М КОН = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.

Розраховуємо, скільки міститься у розчині:

ν(КІН) = m/M = 20/56 = 0,36 моль.

Враховуємо, що об'єм розчину має бути виражений у літрах:

500 мл = 500/1000 = 0,5 л.

Визначаємо молярну концентрацію калію гідроксиду:

Cv(KOH) = v(KOH)/V(KOH) = 0,36/0,5 = 0,72 моль/літр.

Завдання №2

Скільки окислу сірки (IV) за нормальних умов (тобто коли Р = 101325 Па, а Т = 273 К) потрібно взяти для того, щоб приготувати розчин сірчистої кислоти з концентрацією 2,5 моль/літр об'ємом 5 літрів?

Визначення

Визначимо, скільки міститься у розчині:

ν(H 2 SO 3) = Cv(H 2 SO 3)∙ V(розчину) = 2,5 ∙ 5 = 12,5 моль.

Рівняння отримання сірчистої кислоти має такий вигляд:

SO 2 + H 2 O = H 2 SO 3

Відповідно до цього:

ν(SO 2) = ν(H 2 SO 3);

ν(SO 2) = 12,5 моль.

Пам'ятаючи про те, що за нормальних умов 1 моль газу має об'єм 22,4 літра, розраховуємо об'єм оксиду сірки:

V(SO 2) = ν(SO 2) ∙ 22,4 = 12,5 ∙ 22,4 = 280 літрів.

Завдання №3

Визначити молярну концентрацію NaOH в розчині при його рівній 25,5% і щільності 1,25 г/мл.

Визначення

Приймаємо як зразок розчин об'ємом 1 літр і визначаємо його масу:

m (розчину) = V (розчину) ∙ р (розчину) = 1000 ∙ 1,25 = 1250 грам.

Розраховуємо, скільки у зразку лугу по масі:

m (NaOH) = (w ∙ m (розчину))/100% = (25,5 ∙ 1250)/100 = 319 грам.

Гідроксиду натрію дорівнює:

Розраховуємо, скільки міститься у зразку:

v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 моль.

Визначаємо молярну концентрацію лугу:

Cv(NaOH)=v/V = 8/1 = 8 моль/літр.

Завдання №4

У воді (100 г) розчинили 10 г солі NaCl. Встановити концентрацію розчину (моляльну).

Визначення

Молярна маса NaCl дорівнює:

М NaCl = 23 + 35 = 58 г/моль.

Кількість NaCl, що міститься в розчині:

ν(NaCl) = m/M = 10/58 = 0,17 моль.

В даному випадку розчинником є ​​вода:

100 г води = 100/1000 = 0,1 кг Н 2 Про в цьому розчині.

Моляльна концентрація розчину дорівнюватиме:

Cm(NaCl) = v(NaCl)/m(води) = 0,17/0,1 = 1,7 моль/кг.

Завдання №5

Визначити молярну концентрацію 15%-ного розчину лугу NaOH.

Визначення

15% розчин лугу означає, що в кожних 100 грамах розчину міститься 15 грам NaOH і 85 грам води. Або що у кожних 100 кілограмах розчину є 15 кілограмів NaOH та 85 кілограмів води. Для того, щоб його приготувати, необхідно в 85 грамах (кілограмах) Н 2 Про розчинити 15 грамів (кілограм) лугу.

Молярна маса гідроксиду натрію дорівнює:

М NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.

Тепер знаходимо кількість гідроксиду натрію в розчині:

ν=m/M=15/40=0,375 моль.

Маса розчинника (води) у кілограмах:

85 г Н 2 О = 85/1000 = 0,085 кг Н 2 О в цьому розчині.

Після цього визначається моляльна концентрація:

Cm=(ν/m)=0,375/0,085=4,41 моль/кг.

Відповідно до цих типових завдань можна вирішити і більшість інших на визначення моляльності та молярності.

Конвертер довжини та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипких продуктів і продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання в кулінарних рецептах Конвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер сили Конвертер сили Конвертер часу теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел у різних системах числення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічого одягу та взуття Конвертер кутової швидкості та частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер густини Конвертер питомого об'єму Конвертер Конвертер крутного моменту Конвертер питомої теплоти згоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за обсягом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта енту теплового розширення Конвертер термічного опору Конвертер питомої теплопровідності Конвертер питомої теплоємності Конвертер енергетичної експозиції та потужності теплового випромінювання Конвертер щільності теплового потоку Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер концентрації абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер паропроникності Конвертер щільності потоку водяної пари Конвертер рівня звуку Конвертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску з можливістю вибору опорного тиску Конвертер яскравості Конвертер яскравості Конвертер Конвертер частоти та довжини хвилі Оптична сила в діоптріях та фокусне відстань Оптична сила в діоптріях і збільшення лінзи (×) Конвертер електричного заряду Конвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільності заряду Конвертер об'ємної щільності заряду Конвертер електричного струму Конвертер електричної щільності струму Конвертер поверхневої щільності струму Конвертер напря питомого електричного опору Конвертер електричної провідності Конвертер питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів У dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін. одиницях Конвертер магніторушійної сили Конвертер напруженості магнітного поля Конвертер магнітного потоку Конвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінювання Радіоактивність. Конвертер радіоактивного розпаду Радіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементів Д. І. Менделєєва

1 моль на літр [моль/л] = 1000 моль на метр[моль/м³]

Вихідна величина

Перетворена величина

моль на метр міль на літр моль на сантиметр міль на міліметр кілометр на метр кіломоль на літр кіломоль на сантиметр кіломоль на міліметр мілімоль на метр мілімоль на літр мілімоль на сантиметр мілімоль на міліметр дециметр молярний мілімолярний мікромолярний наномолярний Пікомолярний Фемтомолярний Аттомолярний зептомолярний йоктомолярний

Детальніше про молярну концентрацію

Загальні відомості

Концентрацію розчину можна вимірювати різними способами, наприклад, як відношення маси розчиненої речовини до загального обсягу розчину. У цій статті ми розглянемо молярну концентрацію, Вимірюють як відношення між кількістю речовини в молях до загального обсягу розчину. У нашому випадку речовина - це розчинна речовина, а об'єм ми вимірюємо для всього розчину, навіть якщо в ньому розчинені інші речовини. Кількість речовини- це число елементарних складових, наприклад, атомів або молекул речовини. Оскільки навіть у малій кількості речовини зазвичай велика кількість елементарних складових, то вимірювання кількості речовини використовують спеціальні одиниці, молі. Один мольдорівнює числу атомів в 12 г вуглецю-12, тобто це приблизно 6×10? атомів.

Використовувати молі зручно у випадку, якщо ми працюємо з кількістю речовини настільки малою, що її можна легко виміряти домашніми або промисловими приладами. Інакше довелося б працювати з дуже великими числами, що незручно, або дуже маленькою вагою або об'ємом, які важко знайти без спеціалізованого лабораторного обладнання. Найчастіше при роботі з молями використовують атоми, хоча можна використовувати й інші частинки, наприклад молекули або електрони. Слід пам'ятати, що й використовуються не атоми, необхідно це вказати. Іноді молярну концентрацію також називають молярністю.

Слід не плутати молярність з моляльністю. На відміну від молярності, моляльність - це відношення кількості розчинної речовини до маси розчинника, а не до всього розчину. Коли розчинник - вода, а кількість розчинної речовини в порівнянні з кількістю води мало, то молярність і моляльність схожі за значенням, але в інших випадках вони зазвичай відрізняються.

Чинники, що впливають на молярну концентрацію

Молярна концентрація залежить від температури, хоча ця залежність сильніша для одних і слабша для інших розчинів, залежно від того, які речовини в них розчинені. Деякі розчинники у разі підвищення температури розширюються. У цьому випадку, якщо розчинені в цих розчинниках речовини не розширюються разом з розчинником, молярна концентрація всього розчину знижується. З іншого боку, у деяких випадках з підвищенням температури розчинник випаровується, а кількість розчинної речовини не змінюється – у цьому випадку концентрація розчину збільшиться. Іноді відбувається навпаки. Іноді зміна температури впливає на те, як розчиняється розчинна речовина. Наприклад, частина або вся розчинна речовина перестає розчинятися, і концентрація розчину зменшується.

Одиниці

Молярну концентрацію вимірюють в молях на одиницю об'єму, наприклад, молях на літр або молях на кубічний метр. Молі на кубічний метр – це одиниця СІ. Молярність можна також вимірювати, використовуючи інші одиниці обсягу.

Як знайти молярну концентрацію

Щоб знайти молярну концентрацію необхідно знати кількість та обсяг речовини. Кількість речовини можна обчислити, використовуючи хімічну формулу цієї речовини та інформацію про загальну масу цієї речовини у розчині. Тобто щоб дізнатися кількість розчину в молях, дізнаємося з таблиці Менделєєва атомну масу кожного атома в розчині, а потім розділимо загальну масу речовини на загальну атомну масу атомів в молекулі. Перед тим, як складати разом атомну масу, слід переконатися, що ми помножили масу кожного атома на кількість атомів у молекулі, яку ми розглядаємо.

Можна проводити обчислення та у зворотному порядку. Якщо відома молярна концентрація розчину і формула розчинної речовини, можна дізнатися кількість розчинника в розчині, в молях і грамах.

Приклади

Знайдемо молярність розчину з 20 літрів води та 3-х столових ложок соди. В одній столовій ложці – приблизно 17 грам, а у трьох – 51 грам. Сода – це гідрокарбонат натрію, формула якого – NaHCO₃. У цьому прикладі ми будемо використовувати атоми для обчислення молярності, тому знайдемо атомну масу складових натрію (Na), водню (H), вуглецю (C) та кисню (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Оскільки кисень у формулі - O₃, необхідно помножити атомну масу кисню на 3. Отримаємо 47,9982. Тепер складемо маси всіх атомів та отримаємо 84,006609. Атомну масу вказують у таблиці Менделєєва в атомних одиницях маси або а. е. м. Наші обчислення теж у цих одиницях. Одна. е. м. дорівнює масі одного молячи речовини в грамах. Тобто, у нашому прикладі - маса одного молячи NaHCO₃ дорівнює 84,006609 грама. У нашому завданні – 51 грам соди. Знайдемо молярну масу, розділивши 51 грам на масу одного моля, тобто на 84 грами, і отримаємо 0,6 моля.

Виходить, що наш розчин - це 0,6 молячи соди, розчинені в 20 літрах води. Розділимо цю кількість соди на загальний об'єм розчину, тобто 0,6 моля/20 л = 0.03 моль/л. Так як у розчині використовували велику кількість розчинника і мала кількість розчинної речовини, то його концентрація мала.

Розглянемо інший приклад. Знайдемо молярну концентрацію одного шматочка цукру у чашці чаю. Столовий цукор складається із сахарози. Спочатку знайдемо вагу одного моля цукрози, формула якої - C₁₂H₂₂O₁₁. Використовуючи таблицю Менделєєва, знайдемо атомні маси та визначимо масу одного моля цукрози: 12×12 + 22×1 + 11×16 = 342 грам. В одному кубику цукру 4 грами, що дає нам 4/342 = 0,01 молей. В одній чашці близько 237 мл чаю, значить концентрація цукру в одній чашці чаю дорівнює 0,01 моля / 237 мл x 1000 (щоб перевести мілілітри в літри) = 0,049 моля на літр.

Застосування

Молярну концентрацію широко використовують у обчисленнях, пов'язаних із хімічними реакціями. Розділ хімії, в якому розраховують співвідношення між речовинами у хімічних реакціях та часто працюють з молями, називається стехіометрією. Молярну концентрацію можна знайти за хімічною формулою кінцевого продукту, який потім стає розчинною речовиною, як у прикладі з розчином соди, але можна також спочатку знайти цю речовину за формулами хімічної реакції, під час якої вона утворюється. Для цього потрібно знати формули речовин, що беруть участь у цій хімічній реакції. Вирішивши рівняння хімічної реакції, дізнаємося формулу молекули речовини, що розчиняється, а потім знайдемо масу молекули і молярну концентрацію за допомогою таблиці Менделєєва, як у прикладах вище. Звичайно, можна проводити обчислення і у зворотному порядку, використовуючи інформацію про молярну концентрацію речовини.

Розглянемо найпростіший приклад. На цей раз змішаємо соду з оцтом, щоб побачити цікаву хімічну реакцію. І оцет, і соду легко знайти – напевно, вони є у вас на кухні. Як згадувалося вище, формула соди - NaHCO₃. Оцет – це не чиста речовина, а 5% розчин оцтової кислоти у воді. Формула оцтової кислоти - CH₃COOH. Концентрація оцтової кислоти в оцті може бути більшою або меншою за 5%, залежно від виробника та країни, в якій вона зроблена, оскільки в різних країнах концентрація оцту різна. У цьому експерименті можна не турбуватися про хімічні реакції води з іншими речовинами, оскільки вода не реагує із содою. Нам важливий лише об'єм води, коли пізніше ми обчислюватимемо концентрацію розчину.

Спочатку вирішимо рівняння для хімічної реакції між содою та оцтовою кислотою:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Продукт реакції - H₂CO₃, речовина, яка через низьку стабільність знову вступає у хімічну реакцію.

H₂CO₃ → H₂O + CO₂

В результаті реакції отримуємо воду (H₂O), вуглекислий газ (CO₂) та ацетат натрію (NaC₂H₃O₂). Змішаємо отриманий ацетат натрію з водою і знайдемо молярну концентрацію цього розчину, так само, як перед цим ми знаходили концентрацію цукру в чаї та концентрацію соди у воді. При обчисленні об'єму води необхідно враховувати і воду, в якій розчинено оцтову кислоту. Ацетат натрію – цікава речовина. Його використовують у хімічних грілках, наприклад, у грілках для рук.

Використовуючи стехіометрію для обчислення кількості речовин, що вступають у хімічну реакцію, або продуктів реакції, для яких ми пізніше знаходимо молярну концентрацію, слід зауважити, що тільки обмежена кількість речовини може вступати в реакцію з іншими речовинами. Це також впливає на кількість кінцевого продукту. Якщо молярна концентрація відома, то, навпаки, можна визначити кількість вихідних продуктів шляхом зворотного розрахунку. Цей метод нерідко використовують практично, при розрахунках, що з хімічними реакціями.

При використанні рецептів, чи то в кулінарії, у виготовленні ліків, чи при створенні ідеального середовища для акваріумних рибок, необхідно знати концентрацію. У повсякденному житті найчастіше зручніше використовувати грами, але у фармацевтиці та хімії частіше використовують молярну концентрацію.

У фармацевтиці

При створенні ліків молярна концентрація дуже важлива, тому що від неї залежить, як ліки впливають на організм. Якщо концентрація надто висока, то ліки можуть бути навіть смертельними. З іншого боку, якщо концентрація занадто мала, то ліки є неефективними. Крім цього, концентрація важлива під час обміну рідин через клітинні мембрани в організмі. При визначенні концентрації рідини, яка повинна або проходити, або, навпаки, не проходити через мембрани, використовують молярну концентрацію, або з її допомогою знаходять осмотичну концентрацію. Осмотичну концентрацію використовують частіше, ніж молярну. Якщо концентрація речовини, наприклад ліки, вища з одного боку мембрани, порівняно з концентрацією з іншого боку мембрани, наприклад, всередині ока, більш концентрований розчин переміститься через мембрану туди, де концентрація менше. Такий потік розчину через мембрану нерідко є проблематичним. Наприклад, якщо рідина переміщається всередину клітини, наприклад, в кровоносну клітину, то можливо, що через переповнення рідиною мембрана буде пошкоджена і розірветься. Витік рідини з клітини теж проблематичний, тому що через це порушиться працездатність клітини. Будь-яке викликане медикаментами перебіг рідини через мембрану з клітини або клітину бажано запобігти, і для цього концентрацію ліки намагаються зробити схожою на концентрацію рідини в організмі, наприклад в крові.

Варто зауважити, що у деяких випадках молярна та осмотична концентрація рівні, але це не завжди так. Це залежить від того, чи розпалася розчинена у воді речовина на іони в процесі електролітичної дисоціації. Обчислюючи осмотичну концентрацію, враховують частинки загалом, у той час як при обчисленні молярної концентрації враховують лише певні частки, наприклад, молекули. Тому якщо, наприклад, ми працюємо з молекулами, але речовина розпалася на іони, то молекул буде менше загальної кількості частинок (включаючи і молекули та іони), і отже молярна концентрація буде нижче осмотичної. Щоб перевести молярну концентрацію до осмотичної, потрібно знати фізичні властивості розчину.

У виготовленні лікарських препаратів фармацевти також враховують тонічністьрозчину. Тонічність – властивість розчину, яка залежить від концентрації. На відміну від осмотичної концентрації, тонічність – це концентрація речовин, які не пропускає мембрана. Процес осмосу змушує розчини з більшою концентрацією переміщатися в розчини з меншою концентрацією, але якщо мембрана запобігає цьому руху, не пропускаючи через себе розчин, виникає тиск на мембрану. Такий тиск зазвичай проблематичний. Якщо ліки призначені для того, щоб проникнути в кров або іншу рідину в організмі, необхідно врівноважити тонічність цих ліків з тонічністю рідини в організмі, щоб уникнути осмотичного тиску на мембрани в організмі.

Щоб врівноважити тонічність, лікарські препарати нерідко розчиняють у ізотонічному розчині. Ізотонічний розчин - це розчин столової солі (NaCL) у воді з такою концентрацією, яка дозволяє врівноважити тонічність рідини в організмі та тонічність суміші цього розчину та ліки. Зазвичай ізотонічний розчин зберігають у стерильних контейнерах і вливають його внутрішньовенно. Іноді його використовують у чистому вигляді, а іноді – як суміш із ліками.

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.