Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Stężenia Określają wzajemne ilości substancji wymieszanych ze sobą. Gdy substancje tworzą jednolite fazy to nazywa się je roztworami (np. roztwór cukru.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Stężenia Określają wzajemne ilości substancji wymieszanych ze sobą. Gdy substancje tworzą jednolite fazy to nazywa się je roztworami (np. roztwór cukru."— Zapis prezentacji:

1 Stężenia Określają wzajemne ilości substancji wymieszanych ze sobą. Gdy substancje tworzą jednolite fazy to nazywa się je roztworami (np. roztwór cukru w wodzie). Rozpuszczalnik to zwykle substancja, której jest najwięcej a substancje rozpuszczone to pozostałe

2 Sposoby wyrażania stężeń Względne – zawartość substancji wyrażana jest względem innych (np. względem wszystkich substancji) – stężenia procentowe, ułamki itp. Bezwzględne – zawartość substancji wyrażana jest wprost w przeliczeniu na pewną objętość, czy masę – stężenia molowe, molarne itp.

3 Ułamki Określają zawartość pewnej substancji wobec całości: Ułamek masowy to stosunek masy pewnej substancji do masy całości (to już wykorzystywaliśmy) – można to wyrazić w % i wtedy takie stężenie nosi nazwę stężenia procentowego (masowego). Ułamek objętościowy podobnie jak wyżej ale dotyczy objętości (wygodne przy gazach a czasem i cieczach). Ułamek molowy j.w., tj. stosunek liczby moli substancji do sumy liczby moli wszystkich substancji tworzących roztwór. Ułamek może być wyrażony wprost lub po pomnożeniu przez 100% (częściej używane). Zwykle nie mieszamy tu jednostek, np. objętości z masami!!!

4 Gdy nie precyzuje się tego, jaki jest to ułamek, czy procent to przyjmuje się, że jest on masowy (stąd pomija się to określenie – stężenie procentowe oznacza zatem stężenie procentowe masowe). Inne jednostki względne: ppm – od skrótu angielskiego (część na milion) ppt – j.w. (część na tysiąc, promil). Jednostki ppm i ppt mogą być również masowe, objętościowe, czy molowe a jak nie wspominamy o tym „jakie?” oznacza, że są to jednostki masowe. 1 ppm oznacza zatem 1 mg substancji w 1 kg roztworu.

5 Stężenia bezwzględne Określają konkretną ilość substancji w konkretnej ilości całości… A więc: mg/l, g/kg, mol/m 3 są jednostkami tego typu. Najbardziej popularne to: -stężenie molowe – liczba moli substancji w 1 dm 3 całości -stężenie molarne – liczba moli substancji w 1 kg rozpuszczalnika

6 Ułamki oznacza się zwykle symbolem X z indeksem. Przejście na stężenia procentowe polega tylko na pomnożeniu ułamka przez 100%. Stężenie procentowe to stosunek masy substancji do masy całego roztworu (i wyrażone w %). Symbole stosowane to c p, c % z indeksem nazwy/wzoru substancji, np. c %, NaCl Stężenie procentowe objętościowe to stosunek objętości substancji do objętości całości (i wyrażone w %). Stosowane symbole to c v, c vol%

7 W stężeniach % należy więc zawsze określić masę substancji i masę całości. Przykładowo podczas mieszania 100 g r-ru 10% z 100 g roztworu 20% należy najpierw wyznaczyć masę substancji zawartych w obu roztworach: m 1 = 10% * 100 g = 10 g m 2 = 20% * 100 g = 20 g Razem masa, m = 30 g a masa całości = = 200 g. Stężenie procentowe po zmieszaniu c p =30/200*100% = 15%

8 Stężenia ppm i ppt wynikają wprost ze stężeń procentowych i wymagają tylko zmiany jednostki. Przykładowo roztwór o stężeniu 0,01% zamieniamy na ppt: 1% to jedna setna a więc c p =0,01%  X=0,0001 (podane jako ułamek masowy). Skoro ppt to część tysięczna to 0,1 ppt jest taką częścią całości ppm to część milionowa a więc powyższe to 100 ppm.

9 Pamiętamy, aby nie mieszać jednostek objętościowych z masowymi. A więc zadanie: W 10 litrach roztworu znajduje się 2 kg substancji. Jakie jest stężenie procentowe roztworu? – nie da się rozwiązać dopóki nie zamienimy objętości na masę (wykorzystując gęstość roztworu).

10 Stężenia bezwzględne są najczęściej wykorzystywane w analityce, tj. przy dokładnym określaniu zawartości substancji. Stężenia w wodzie pitnej daje się często za pomocą mg/litr. I tak 10 mg/l wapnia (Ca) oznacza, że w 1 litrze znajduje się 0,01 g wapnia. Mając masę substancji można skorzystać z jej masy molowej i policzyć liczbę moli – wtedy można wyrazić stężenie jako molowe (stosunek liczby moli do objętości). M Ca = 40 g/mol a więc liczba moli Ca jest równa n Ca = m Ca /M Ca = 0,01/40 = 0,0025 mola (w 1 litrze) – a więc stężenie C Ca = 1 mol/dm 3.

11 Czasem (przy małych stężeniach, jak np. w przypadku zanieczyszczeń w wodzie) przyjmuje się, że masa całego roztworu (liczona normalnie jako suma ilości substancji rozpuszczonej i rozpuszczalnika) jest praktycznie równa masie rozpuszczalnika. Wtedy można wykorzystać do przeliczeń tylko gęstość rozpuszczalnika a przeliczanie na % i ppt, ppm jest prostsze.

12 Przykładowo: W wodzie pitnej znajduje się 24,3 mg/l magnezu. Jakie jest stężenie magnezu wyrażone w mol/dm 3 (stężenie molowe), ppm i %. M Mg = 24,3 g/mol a my mamy 24,3 mg, czyli 0,0243 g Mg. Ponieważ jest to w litrze to stężenie molowe C Mg = n Mg /v = 0,001 mol/dm 3 Widząc, że ilość Mg jest znikoma więc nie wpłynie na gęstość roztworu przyjmujemy, że d wody = 1,00 g/cm 3 (w temperaturze pokojowej). A więc mamy 0,0243 g w 1 dm 3 (tj. w 1 kg = 1000 g). Stężenie % to stosunek 0,0243/1000*100% =0,00243% 1 ppm to część milionowa a więc będzie to wprost 24,3 ppm. (zamieniamy 1 kg na te same jednostki, czyli mg = mg i wtedy widać, że 24,3 mg w mg oznacza równość jednostek ppm = mg/kg – a w przypadku roztworów rozcieńczonych i mg/l).

13 Mieszanie roztworów Podczas mieszania roztworów często pomaga schemat: Chcąc otrzymać roztwór o zadanym stężeniu końcowym należy zmieszać roztwory o stężeniach 1 i 2 w stosunku, który wychodzi poprzez porównanie różnic par liczb znajdujących się na strzałkach schematu, np. Stąd wynika, że stosunek ilości roztworu o stężeniu: 60% wobec 10% jest równy ile60% : ile10% = 10:40 tj. 1:4. UWAGA!!! Jednostka w stosunku obu roztworów wynika z tego w jakich jednostkach jak stężenie a więc jest to albo objętość, albo masa. W przypadku Cp (%masowy) – będzie to stosunek mas, w przypadku Cv (%objętościowy) – stosunek objętości, itd. Stąd w powyższym przykładzie jest to stosunek masowy m 60% : m 10% = 1:4

14 W książce: Roztwory i stężenia - str


Pobierz ppt "Stężenia Określają wzajemne ilości substancji wymieszanych ze sobą. Gdy substancje tworzą jednolite fazy to nazywa się je roztworami (np. roztwór cukru."

Podobne prezentacje


Reklamy Google