Back to chapter

12.7:

ביטוי ריכוז תמיסה

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

Languages

Share

אם מוסיפים כמות קטנה של מומס לכמות גדולה של ממס, נוצרת תמיסה מהולה. ריכוזי תמיסות מהולות מאוד, כגון זיהומים מועטים של מתכות במים, לעיתים קרובות מבוטאים בחלקים למיליארד, ppb או בחלקים למיליון, ppm. ניתן לחשב ppm של תמיסה באמצעות חילוק המסה של מומס במסת תמיסה וכפל הסכום במיליון.אם כמות גדולה של מומס מתווספת לכמות קטנה של ממס, תמיסה מרוכזת נוצרת. יחידות נפוצות כוללות יחידות יחסיות, הבאות לידי ביטוי כאחוזים, כגון אחוז מסה, שהיא מסת המומס חלקי מסת התמיסה כפול 100;אחוז נפח, שהוא נפח של מומס חלקי נפח התמיסה כפול 100;ומסה לאחוז נפח, שהיא מסת המומס חלקי נפח התמיסה כפול 100. במעבדה, היחידות הללו משמשות לצד שבר מולי, ריכוז מולרי ומולליות.שבר מולי של מרכיב i, שיכול להיות מומס או ממס, הוא מספר המולים של הרכיב חלקי המספר הכולל של המולים בכל רכיבי התמיסה. זהו יחס ללא יחידות, המסומן באות χi. מולריות היא מספר המולים של מומס בליטר אחד של תמיסה.הסמל שלו הוא M גדולה והיחידות הן מול לליטר. מולליות הוא מספר המולים של מומס בקילוגרם אחד של ממס. סמל המולליות הוא האות m בכתיב קטן ונוטה והיחידות הן מולים לקילוגרם.במולליות, מסת הממס נלקחת בחשבון בעוד שבמולריות, נפח כל התמיסה הוא המחושב. כדי להכין תמיסה במולריות של 1 או מולליות של 1, 1 מול של מומס כגון יוד מומס בממס כגון פחמן טטרכלוריד. הנפח הסופי של התמיסה מורכב מעד 1 ליטר כדי ליצור תמיסה של 1 מולר.בתמיסה מוללית, 1 ק”ג פחמן טטרכלוריד נשקל. בהתחשב בכך שצפיפות פחמן טטרכלוריד היא 1.59 גרם למיליליטר, הנפח של 1 ק”ג של ממס יהיה 629 מיליליטר. אם כך, הריכוז הסופי של תמיסה בעלת מולליות של 1 בפחמן טטרכלוריד יהיה שווה ל-1.59 מולר.

12.7:

ביטוי ריכוז תמיסה

A solute is a component of a solution that is typically present at a much lower concentration than the solvent. Solute concentrations are often described with qualitative terms such as dilute (of relatively low concentration) and concentrated (of relatively high concentration).

Concentrations may be quantitatively assessed using a wide variety of measurement units, each convenient for particular applications. Molarity (M) is a useful concentration unit for many applications in chemistry. Molarity is defined as the amount of solute in number of moles divided by the volume of the solution in liters:

 Eq1

Because solution volumes vary with temperature, molar concentrations will likewise vary. When expressed as molarity, the concentration of a solution with identical numbers of solute and solvent species will be different at different temperatures due to the contraction/expansion of the solution. More appropriate for calculations involving many colligative properties are mole-based concentration units whose values are not dependent on temperature. Two such units are mole fraction (introduced in the previous chapter on gases) and molality.

The mole fraction, χA, of a component is the ratio of its molar amount to the total number of moles of all solution components:

 Eq1

By this definition, the sum of mole fractions for all solution components (the solvent and all solutes) is equal to one.

Molality is a concentration unit defined as the ratio of the numbers of moles of solute to the mass of the solvent in kilograms:

 Eq1

Since these units are computed using only masses and molar amounts, they do not vary with temperature and, thus, are better suited for applications requiring temperature-independent concentrations.

This text is adapted from Openstax, Chemistry 2e, Section 11.4: Colligative Properties.

Suggested Reading

  1. Irving, Harry MNH, Henry Freiser, and Thomas Summers West. Compendium of analytical nomenclature: definitive rules 1977. Elsevier, 2017.