Concentração de toupeira. Qual é a concentração molar e molal?

As concentrações molar e molar, apesar denomes semelhantes, os valores são diferentes. A principal diferença é que ao calcular a concentração molar, o cálculo não é baseado no volume da solução, como na detecção da molaridade, mas na massa do solvente.

Informações gerais sobre soluções e solubilidade

Uma solução verdadeira é um sistema homogêneo,que inclui vários componentes, independentes uns dos outros. Um deles é considerado um solvente, e o resto são substâncias dissolvidas nele. O solvente é considerado a substância que está mais em solução.

Solubilidade - a capacidade de uma substância para formarcom outras substâncias, sistemas homogêneos - soluções nas quais está na forma de átomos individuais, íons, moléculas ou partículas. E a concentração é uma medida de solubilidade.

Consequentemente, a solubilidade é a capacidade de as substâncias se distribuírem uniformemente na forma de partículas elementares ao longo do volume do solvente.

As soluções verdadeiras são classificadas da seguinte forma:

• por tipo de solvente - não aquoso e aquoso;
• pela forma da substância dissolvida - soluções de gases, ácidos, álcalis, sais, etc .;
• na interação com a corrente elétrica - eletrólitos (substâncias que possuem condutividade elétrica) e não eletrólitos (substâncias que não são passíveis de condutividade elétrica);
• em concentração - diluído e concentrado.

Concentração e maneiras de expressá-lo

Concentração é chamada de conteúdo (peso)substâncias dissolvidas em uma certa quantidade (peso ou volume) do solvente ou em um determinado volume de toda a solução. É dos seguintes tipos:

1. Percentagem de concentração (expressa em%) - indica quantos gramas de soluto estão contidos em 100 gramas de solução.

2. A concentração molar é o número de gramas-moles por 1 litro de solução. Mostra quantas moléculas de grama estão contidas em 1 litro de solução de uma substância.

3. Concentração normal é o número de equivalentes grama por litro de solução. Ele mostra quanto grama-equivalentes de um soluto está contido em 1 litro de solução.

4. A concentração molar indica quanto um soluto em moles representa 1 quilograma de solvente.

5. O título determina o conteúdo (em gramas) de uma substância que é dissolvida em 1 ml de solução.

As concentrações molares e molares diferem umas das outras. Considere suas características individuais.

Concentração molar

A fórmula para sua definição:

Cv = (v / V), onde

v é a quantidade da substância dissolvida, mol;

V - volume total de solução, litro ou m³.

Por exemplo, a entrada "0.1 M solution H₂ASSIM_{4 "} diz que em 1 litro desta solução está presente 0,1 mol (9,8 gramas) de ácido sulfúrico.

Concentração molar

Deve sempre ser levado em conta que as concentrações molares e molares têm significados completamente diferentes.

Qual é a concentração molar da solução? A fórmula para sua definição é a seguinte:

Cm = (v / m), onde

v é a quantidade da substância dissolvida, mol;

m é a massa do solvente, kg.

Por exemplo, um registro de solução de NaOH 0,2 M significa que, em 1 quilograma de água (neste caso, é um solvente), 0,2 mol de NaOH é dissolvido.

Fórmulas adicionais necessárias para cálculos

Muitas informações de base podem ser necessárias para uma concentração molar a ser calculada. Fórmulas que podem ser úteis para resolver problemas básicos são apresentadas abaixo.

A quantidade de substância ν significa um certo número de átomos, elétrons, moléculas, íons ou outras partículas dela.

v = m / m = n / n_A= V / V_m, onde:

• m é a massa do composto, g ou kg;
• M é a massa molar, g (ou kg) / mol;
• N é o número de unidades estruturais;
• N_A - número de unidades estruturais em 1 mole de substância, constante de Avogadro: 6,02 ^. 10²³ toupeira^{- 1};
• V - volume total, l ou m³;
• V_m - volume molar, l / mol ou m³/ mol.

Este último é calculado pela fórmula:

V_m= RT / P, onde

• R - constante, 8,314 J / (mol ^. K);
• T é a temperatura do gás, K;
• P - pressão do gás, Pa.

Exemplos de tarefas sobre molaridade e molalidade. Problema número 1

Determine a concentração molar de hidróxido de potássio em uma solução de 500 ml. A massa de KOH em solução é igual a 20 gramas.

Definição

A massa molar do hidróxido de potássio é igual a:

M_KOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.

Calculamos quanto hidróxido de potássio está contido na solução:

v (KOH) = m / M = 20/56 = 0,36 mol.

Considere que o volume da solução deve ser expresso em litros:

500 ml = 500/1000 = 0,5 litros.

Determinar a concentração molar de hidróxido de potássio:

Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0,36 / 0,5 = 0,72 mol / litro.

Problema número 2

Quanto óxido de enxofre (IV) sob condições normais(ou seja, quando P = 101325 Pa e T = 273 K) devemos tomar para preparar uma solução de ácido sulfuroso com uma concentração de 2,5 mol / litro com um volume de 5 litros?

Definição

Determine quanto ácido sulfuroso está contido na solução:

ν (H₂ASSIM₃) = Cv (H₂ASSIM₃) V (solução) = 2,5 5 = 12,5 mol.

A equação para produzir ácido sulfuroso é a seguinte:

ASSIM₂ + H₂O = H₂ASSIM₃

De acordo com isto:

v (SO₂) = ν (H₂ASSIM₃);

v (SO₂) = 12,5 mol.

Tendo em conta que em condições normais 1 mol de gás tem um volume de 22,4 litros, calculamos o volume de óxido de enxofre:

V (SO₂) = ν (SO₂) 22,4 = 12,5 22,4 = 280 litros.

Problema número 3

Determine a concentração molar de NaOH na solução com sua fração de massa igual a 25,5% e a densidade de 1,25 g / ml.

Definição

Tome como amostra uma solução com um volume de 1 litro e determine a sua massa:

m (soluo) = V (soluo)? p (soluo) = 1000? 1,25 = 1250 gramas.

Calcule quanto alcalino na amostra por peso:

m (NaOH) = (wm (solução)) / 100% = (25,5 1250) / 100 = 319 gramas.

A massa molar do hidróxido de sódio é igual a:

M_NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Calculamos quanto hidróxido de sódio está contido na amostra:

v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.

Determinar a concentração molar de álcali:

Cv (NaOH) = v / V = ​​8/1 = 8 mol / litro.

Tarefa número 4

10 gramas de sal NaCl foram dissolvidos em água (100 gramas). Defina a concentração da solução (molal).

Definição

A massa molar de NaCl é igual a:

M_NaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.

A quantidade de NaCl contida na solução:

v (NaCl) = m / M = 10/58 = 0,17 mol.

Neste caso, o solvente é água:

100 gramas de água = 100/1000 = 0,1 kg N₂Sobre esta solução.

A concentração molar da solução será igual a:

Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (ua) = 0,17 / 0,1 = 1,7 mol / kg.

Problema número 5

Determine a concentração molar de uma solução alcalina a 15% de NaOH.

Definição

Solução alcalina a 15% significa que a cada 100gramas de solução contém 15 gramas de NaOH e 85 gramas de água. Ou que a cada 100 quilos de solução, há 15 quilos de NaOH e 85 quilos de água. Para cozinhá-lo, você precisa de 85 gramas (quilos) de H₂Sobre dissolver 15 gramas (quilograma) de álcali.

A massa molar do hidróxido de sódio é igual a:

M_NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.

Agora encontramos a quantidade de hidróxido de sódio na solução:

v = m / M = 15/40 = 0,375 mol.

Massa de solvente (água) em quilogramas:

85 gramas N₂O = 85/1000 = 0,085 kg N₂Sobre esta solução.

Depois disso, a concentração molar é determinada:

Cm = (v / m) = 0,375 / 0,085 = 4,41 mol / kg.

De acordo com essas tarefas típicas, a maioria das outras pode ser resolvida para determinar a molalidade e a molaridade.

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