・濃度

ソリューションは、化学のユビキタス。保存し材料の少量を処理、化学反応を実施および制御可能な特性を持つ素材の開発に使用されます。ソリューションは、少量、溶媒と呼ばれる大量の溶質および 1 つのコンポーネントと呼ばれるいくつかのコンポーネントを含む均質な混合物です。ソリューションの合計量に対する溶質の量は、その「集中」と呼ばれます。かどうかそれは質量、ボリューム、または考えられているソリューション コンポーネントのモルの量、この測定によっては実験のニーズに合わせてのいくつかの異なる方法で表現することができます。このビデオでまず溶液の濃度を測定するユニットの種類を確認します。我々 は、ショ糖液を作るためのプロトコルを通過します。最後に、多様な化学的用途で濃度測定を使用する方法を紹介します。

溶液の濃度は、それぞれが他の人よりも特定のアプリケーションに適して可能性があります、別の単位数で表現できます。最も一般的に使用される単位の 1 つがソリューションの体積あたりの溶質の量は、モルです。1 モルは 1 モル溶液 1 リットルあたりの溶質のと同等です。液体のボリュームを測定の簡単のためモル濃度は溶液反応の化学量論的計算のための最も便利な単位の 1 つです。化学量論は、反応に関与する分子の数に基づいています。したがって、モル濃度を知るには、必須の試薬の計算が簡単になります。

濃度、溶媒質量あたりの溶質の量として表されます、重量モル濃度測定が呼び出されます。温度、温度差を伴う colligative プロパティとして知られているソリューションの物理的性質を勉強するとき有利である重量モル濃度で濃度を測定、材料変更のボリューム。モル分率は、別の一般的な濃度単位のすべてのソリューション コンポーネントのモルの総数につき溶質のモル数で与えられる-溶質と溶媒。モル分率は、「蒸気圧」ソリューションを調査するとき例えば、役に立つ。これはモル分率に等しい総圧分圧の比を溶質と溶媒粒子気体段階に液体の解決から「脱出」する程度を反映します。溶液の濃度の測定方法のアイデアがあるので、特定のモル濃度とソリューションを作るためのプロトコル見ていきましょう。

最初のショ糖、モル数に到着する目的のボリュームと溶液の濃度を使用し、質量に変換する分子固まりを使用して必要なショ糖の質量を計算することによって開始します。この例では、100 mL の 0.01 M ショ糖溶液は作られているので 0.342 g 必要になります。ショ糖の必要な質量を量り、まずバランスできれいで、空重量ボートを配置します。セット「自重」、つまり、空のウェイトを設定 0 としてボートを重さ。希望の金額が得られるまでは重量を量るボートに試薬瓶からショ糖パウダーが、薬さじを使用して、転送します。清潔で乾燥した 100 mL のメスフラスコに粉の漏斗を配置します。慎重に目標到達プロセスを介してショ糖を注ぐ。水を蒸留、溶媒を含む洗浄ボトルを使用してこの場合、残っているフラスコに量りボートから固体をすすいでください。

蒸留水よりを追加、校正マークに到達する前に停止します。キャップと固体を溶解するためにゆっくり旋回します。固体完全に溶解することができないこの時点でフラスコのすべての方法を記入することが重要です。

すべてのショ糖が解散すると、慎重に半月板の下部に達する体積卒業まで洗浄ボトルを使用して溶媒を追加します。フラスコを再びキャップし、完全な溶解と混合できるように数回を反転します。

過飽和溶液は、1 つより多くの溶質が溶解し、温度や溶媒の他の物理的性質を与えられた期待されるでしょう。程度は、溶質、溶媒、冷却速度に基づいています。過飽和は最初条件における溶質を溶解、溶解度が高く、およびソリューションの状態を急速に変更することによって達成される-たとえば、その温度やガス量の減少-溶質粒子はソリューションの出て来ることができるよりも速く。この時点で、それらの条件の下で直接溶質を溶解することにより可能になるより多くの溶質が新しい条件の下で溶液中に残ってください。過飽和のショ糖液を作成するには、まず、ビーカーに 100 mL の水を配置します。電磁攪拌棒を追加し、ホット プレートでかき混ぜます。攪拌水の中にショ糖の 220 g を追加し、15 分間攪拌しショ糖混合物を許可します。15 分後、ショ糖のすべてが解散を観察します。この時点で 50 ° Cの混合物を加熱します。さらに 10 分間混合物を攪拌を続行します。

ソリューションを再度調べます。ショ糖のすべては、50 ° Cの水に溶解されている必要があります。今、ゆっくりと部屋の温度に冷却し、攪拌棒を削除ソリューションをできます。ショ糖は、まだ、溶存残っているを確認します。室内温度ソリューションは過飽和今。このソリューションに追加ショ糖の粉体の少量を追加するすべての溶存の糖の再結晶化を引き起こすことができます。

特定濃度のソリューションを準備する方法を見ている、今、どのように概念がさまざまなアプリケーションのための重要な考慮事項をすることができますのいくつかの例を見てみましょう。

濃度の試薬、溶剤成分と化学反応を多くの他のコンポーネントは、反応物の速度に大きな影響を与えます。高反応物の濃度は、分子が互いに出会うし、反応、したがって潜在的反応速度を増加させることの可能性を高めます。同時にイオン塩溶液中の濃度の増加は疎水性、または「水をはじく」分子の凝集も支持可能性があります。

ここで研究、さまざまな反応溶媒中の塩濃度の存在下で長いポリマーに複雑な分子の自己集合。彼らはより高い塩濃度で、ポリマーに分子のアセンブリがより容易に発生、発見しました。

濃度は、結晶化などの物理的なプロセスの速度も影響します。生物学者はしばしば、どこ彼らきちんとの手配になる結晶格子の構造を x 線がこれらの結晶を引き起こす方法を研究することによって推定できるので、蛋白質などの分子を結晶化します。蛋白質を結晶化するため、「沈殿」、通常異なる濃度と pH でのいくつか種類の塩タンパク質溶液を混在しています。この混合物のドロップより沈殿溶液のタンクを密閉容器に入れます。液滴と貯水池の間沈殿濃度の平衡のための蛋白質溶液滴から水が蒸発する蛋白質ますます過飽和になる、ソリューションの最終的に結晶化します。詳細については、結晶成長に私たちのビデオを参照してください。

最後に、濃度の理解は、環境中の毒素のレベルを評価するため重要です。この例では、科学者たちは、食料や水のサンプルで毒素が特定のタンパク質を切断する程度を検出することで潜在的に致命的な細菌毒素ボツリヌスの量を検出するアッセイを開発しました。アッセイを行う既知濃度の異なる毒素の活動レベルを測定することによってまず「標準曲線」が生成されます。未知試料から分離された毒素をテストに受けることができますし、濃度を標準曲線にその活動を比較することによって補間することができます。

ゼウスのソリューションを作る入門を見てきただけ。今、濃度、特定濃度、最後に、トピックの重要性を説明するいくつかのアプリケーションとソリューションを作るためのデモを表現するためのさまざまな単位を使用する場合を理解する必要があります。

見てくれてありがとう!