Przeliczanie stężeń – wzory, zadania

Istenieje wiele sposobów wyrażania stężeń, najczesciej stosowane są jednak stężenie procentowe i stężenie molowe.

Stężenie procentowe określa ilość substancji w gramach rozpuszczonej w jednostce masy lub objetości w jednostce objętości, natomiast stężenie procentowe odnosi się do ilości moli substancji rozpuszczonej w jednostce objętości.

Stężenie procentowe:

- procent masowy wyrażamy wzorem:

Gdzie:

r_oztworu =masa rozpuszczalnika + masa substancji rozpuszczonej

-procent objętościowy wyrażamy wzorem:

Ponieważ procent masowy nie jest zależny od temperatury jest on najczęściej stosowanym sposobem wyrażania stężeń. Należy pamiętać, że jeśli nie zostało uściślone z jakiego rodzaju stężeniem procentowym mamy do czynienia to chodzi o procent masowy. Procent objetościowy stosowany jest bardzo często przy podawaniu stężenia ciekłych składnikow w ciekłych produktach np. winach , piwach itp.

 

Stężenie molowe

Stężenie molowe często stosowane jest w obliczeniach analitycznych i wyraża się wzorem:

gdzie:

m- masa substancji rozpuszczonej

M-masa molowa substancji rozpuszczonej

V- objętość roztworu

 

 Przeliczanie stężeń- wzory

Poniżej przedstawiono regułe krzyża dla stężeń procentowych i molowych:

Reguła mieszania roztworów (a także zatężania i rozcieńczania) dla roztworów o znanych stężeniach procentowych

Gdzie:

C_p1= stężenie procentowe roztworu pierwszego

C_p2= stężenie procentowe roztworu pierwszego

C_p= stężenie procentowe roztworu wynikowego

m_r1= masa roztworu 1

m_r2= masa roztworu 2

W powyższym schemacie strona lewa dotyczy roztworów wyjściowych, Cp oznacza zadane stężenie, natomiast prawa strona określa stosunek wagowy w jakim należy roztwory zmieszac aby otrzymac wynikowy roztwór o stężeniu Cp.

Aby zastosować podaną regułę do rozcieńczenia wystarczy jako np Cp2 wpisać warytość 0% (stężenie w czystym rozpuszczalniku), analogicznie przy zatężaniu Cp2=100% (stężenie czystej substancji).

Reguła mieszania roztworów (a także rozcieńczania) dla roztworów o znanych stężeniach molowych.

Gdzie:

C_mol1= stężenie molowe roztworu pierwszego

C_mol2= stężenie molowe roztworu pierwszego

C_mol= stężenie molowe roztworu wynikowego

V_r1= objętość  roztworu 1

V_r2= objętość roztworu 2

W powyższym schemacie strona lewa dotyczy roztworów wyjściowych, Cmol oznacza zadane stężenie, natomiast prawa strona określa stosunek objętościowy w jakim należy roztwory zmieszać aby otrzymać wynikowy roztwór o stężeniu Cmol.

Aby zastosować podana regułę do rozcieńczenia wystarczy jako np Cmol2 wpisać wartość 0 mol (stężenie w czystym rozpuszczalniku)

 

Na podstawie definicji stężeń molowego i procentowego wyprowadzono ogólny wzór pozwalający na przeliczanie tych stężen:

Gdzie:

C_mol= stężenie molowe roztworu w [mol/dm³]

m_s= masa substancji [g]

M = masa molowa [g/mol]

V_r= objętość  roztworu

d_r= gęstość roztworu [g/cm³]

Przeliczanie stężeń- zadania

Podaj stężenie molowe stężonego kwasu solnego 38% wiedząc, że jedo gestość wynowi 1,18 g/cm³.

 

Aby obliczyć stężenie molowe na podstawie procentowego przekształcamy wzór:

otrzymujemy wówwczas, że:

podstawiamy do wzoru:

stężenie 38% roztworu HCl odpowiada 12,29 molowemu HCl