Stężenie a rozpuszczalność
Stężenie
Stężenie jest ważnym i bardzo powszechnym zjawiskiem w chemii. Służy to do wskazania ilościowego pomiaru substancji. Jeśli chcesz określić ilość jonów miedzi w roztworze, możesz podać ją jako pomiar stężenia. Prawie wszystkie obliczenia chemiczne wykorzystują pomiary stężenia do wyciągania wniosków na temat mieszaniny. Aby określić stężenie, musimy mieć mieszaninę składników. Aby obliczyć stężenie każdego składnika, należy znać względne ilości rozpuszczone w roztworze.
Istnieje kilka metod pomiaru stężenia. Są to stężenie masowe, stężenie liczbowe, stężenie molowe i stężenie objętościowe. Wszystkie te miary są stosunkami, w których licznik reprezentuje ilość substancji rozpuszczonej, a mianownik reprezentuje ilość rozpuszczalnika. We wszystkich tych metodach sposób reprezentowania substancji rozpuszczonej jest inny. Jednak mianownikiem jest zawsze objętość rozpuszczalnika. W stężeniu masowym podaje się masę rozpuszczonej substancji rozpuszczonej w jednym litrze rozpuszczalnika. Podobnie, w stężeniu liczbowym, liczbie substancji rozpuszczonych oraz, w stężeniu molowym, podano mole substancji rozpuszczonej. W dalszej objętości podano objętość substancji rozpuszczonej. Inne niż te, stężenia można podać jako ułamki molowe, w których mole substancji rozpuszczonej podano w stosunku do całkowitej ilości substancji w mieszaninie. W ten sam sposób można zastosować stosunek molowy, ułamek masowy, stosunek masowy do wskazania stężenia. Może być również wskazany jako wartości procentowe. W zależności od potrzeby należy wybrać odpowiednią metodę wskazania stężenia. Jednak konwersja między tymi jednostkami powinna być znana studentom chemii, aby z nimi pracować.
Rozpuszczalność
Rozpuszczalnik jest substancją o zdolności rozpuszczania, dlatego może rozpuszczać inną substancję. Rozpuszczalniki mogą być w stanie ciekłym, gazowym lub stałym. Solute to substancja rozpuszczalna w rozpuszczalniku w celu utworzenia roztworu. Substancje rozpuszczone mogą być w fazie ciekłej, gazowej lub stałej. Rozpuszczalność to zdolność substancji rozpuszczonej do rozpuszczenia się w rozpuszczalniku. Stopień rozpuszczalności zależy od różnych czynników, takich jak rodzaj rozpuszczalnika i substancji rozpuszczonej, temperatura, ciśnienie, szybkość mieszania, poziom nasycenia roztworu itp. Substancje rozpuszczają się w sobie tylko wtedy, gdy są podobne („lubi rozpuszczać lubi”). Na przykład substancje polarne są rozpuszczalne w rozpuszczalnikach polarnych, ale nie w rozpuszczalnikach niepolarnych. Cząsteczki cukru mają słabe interakcje między cząsteczkami między nimi. Po rozpuszczeniu w wodzie interakcje te pękną, a cząsteczki zostaną rozdzielone. Zerwanie więzi wymaga energii. Energia ta będzie dostarczana przez tworzenie wiązań wodorowych z cząsteczkami wody. Z powodu tego procesu cukier jest dobrze rozpuszczalny w wodzie. Podobnie, gdy sól taka jak chlorek sodu rozpuszcza się w wodzie, jony sodu i chloru są uwalniane i będą oddziaływać z polarnymi cząsteczkami wody. Z powyższych dwóch przykładów możemy dojść do wniosku, że substancje rozpuszczone dadzą cząstki elementarne po rozpuszczeniu w rozpuszczalniku. Gdy substancja jest najpierw dodawana do rozpuszczalnika, najpierw szybko się rozpuszcza. Po pewnym czasie ustala się odwracalna reakcja, a szybkość rozpuszczania spada. Gdy szybkość rozpuszczania i szybkość wytrącania są równe, mówi się, że roztwór osiąga równowagę rozpuszczalności. Ten rodzaj roztworu jest znany jako roztwór nasycony.
Jaka jest różnica między stężeniem a rozpuszczalnością? • Stężenie daje ilość substancji w roztworze. Rozpuszczalność to zdolność substancji do rozpuszczenia się w innej substancji. • Jeśli rozpuszczalność materiału jest wysoka w rozpuszczalniku, wówczas jego stężenie będzie wysokie w roztworze. Podobnie, jeśli rozpuszczalność jest niska, stężenie będzie niskie. |