12.7: Ausdrücken der Lösungskonzentration

Expressing Solution Concentration
JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Expressing Solution Concentration
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.

57,625 Views

02:48 min
September 24, 2020

Ein gelöster Stoff ist ein Bestandteil einer Lösung, der typischerweise in einer viel niedrigeren Konzentration als das Lösungsmittel vorliegt. Konzentrationen gelöster Stoffe werden oft mit qualitativen Begriffen wie verdünnt (von relativ niedriger Konzentration) und konzentriert (von relativ hoher Konzentration) beschrieben.

Die Konzentrationen können mit einer Vielzahl von Maßeinheiten quantitativ bewertet werden, die jeweils für bestimmte Anwendungen geeignet sind. Die Molarität (M) ist eine nützliche Konzentrationseinheit für viele Anwendungen in der Chemie. Die Molarität ist definiert als die Menge des gelösten Stoffes in der Anzahl der Mol dividiert durch das Volumen der Lösung in Litern:

Eq1

Da die Lösungsvolumina mit der Temperatur variieren, variieren auch die molaren Konzentrationen. Wenn sie als Molarität ausgedrückt wird, ist die Konzentration einer Lösung mit identischer Anzahl von gelösten Stoffen und Lösungsmittelspezies bei unterschiedlichen Temperaturen aufgrund der Kontraktion/Ausdehnung der Lösung unterschiedlich. Besser geeignet für Berechnungen mit vielen kolligativen Eigenschaften sind molbasierte Konzentrationseinheiten, deren Werte nicht von der Temperatur abhängen. Zwei dieser Einheiten sind der Molenbruch (der im vorherigen Kapitel über Gase vorgestellt wurde) und die Molalität.

Der Molenbruch, χA, einer Komponente ist das Verhältnis ihrer molaren Menge zur Gesamtzahl der Mole aller Lösungskomponenten:

Gl1

Nach dieser Definition ist die Summe der Molenbrüche für alle Lösungsbestandteile (das Lösungsmittel und alle gelösten Stoffe) gleich eins.

Die Molalität ist eine Konzentrationseinheit, die definiert ist als das Verhältnis der Anzahl der Mole des gelösten Stoffes zur Masse des Lösungsmittels in Kilogramm:

Eq1

Da diese Einheiten nur mit Massen und molaren Mengen berechnet werden, variieren sie nicht mit der Temperatur und eignen sich daher besser für Anwendungen, die temperaturunabhängige Konzentrationen erfordern.

Dieser Text wurde übernommen von Openstax, Chemie 2e, Abschnitt 11.4: Kolloliative Eigenschaften.