ST
ŻENIA
ST
ŻENIE
Stężenie jest to miara ilości jednego pierwiastka, związku chemicznego lub jonu w: jednostce objętości
układu, jednostce masy roztworu, jednostce masy rozpuszczalnika, w jednym molu mieszaniny lub
w przeliczeniu na 1 mol rozpuszczalnika.
Stężenie może odnosić się do: fazy stałej (roztwory stałe, związki chemiczne, mieszaniny, żele), fazy
ciekłej (w przypadku roztworów zawierających jeden ze składników dużym nadmiarze) lub fazy gazowej
(mieszaniny gazowe, aerozole itp.).
ST
ŻENIE PROCENTOWE
Stężenie procentowe najczęściej definiowane jest jako liczba gramów substancji rozpuszczonej
w 100 g roztworu. Niekiedy można się spotkać też z stężeniem procentowym wyrażanym jako stosunek
objętościowy. W klasycznym, wagowym ujęciu tego stężenia wyraża się ono wzorem:
gdzie: Cp  stężenie procentowe
ms  masa substancji
mr  masa roztworu
mrozp  masa rozpuszczalnika
Procentowe stężenie wagowe jest zazwyczaj oznaczane w literaturze chemicznej symbolem  w/w
(weight/weight), objętościowe  v/v (volume/volume) lub  s/s , zaś mieszane  w/s lub  w/v .
ST
ŻENIE MOLOWE
Stężenie molowe jest to liczba moli danego związku jaką zawiera 1 dm3 danego roztworu.
Stężenie molowe jest równe stosunkowi liczby moli n substancji rozpuszczonej do objętości roztworu.
JednostkÄ… stężenia molowego w ukÅ‚adzie SI jest mol×m 3, jednak w literaturze chemicznej powszechnie stosuje
siÄ™ mol×dm 3 = mol/dm3 = mol/l, zapisywane także jako "M". Do wyrażania niskich stężeÅ„ stosuje siÄ™ też
jednostki mM, źM, nM itp. Określenie roztworu jako n-molowy oznacza, że jego stężenie molowe wynosi
n mol/dm3. Stężenie molowe wyraża się wzorem:
gdzie: Cm  stężenie molowe
n  liczba moli substancji rozpuszczonej
V  objętość roztworu
ms  masa substancji rozpuszczonej
M  masa molowa substancji rozpuszczonej
Stężenie molowe substancji X zapisuje się w nawiasie kwadratowym [X]. Stężenie molowe zależy od
temperatury, gdyż objętość roztworu zmienia się wraz z temperaturą.
PRZELICZANIE ST
ŻEC

gdzie: d  gęstość roztworu
MIESZANIE ROZTWORÓW
W przypadku mieszania roztworów zastosowanie znajduje metoda krzyżowa. Przyjmijmy, że otrzymać
należy roztwór o stężeniu Cx, mając do dyspozycji roztwory o stężeniu C1 i C2. Do obliczenia stosunku, w jakim
należy zmieszać posiadane roztwory, wykorzystujemy poniższy sposób:
Otrzymana wartość X1/X2 to stosunek masowy (dla stężeń procentowych) lub objętościowy (dla stężeń
molowych) w jakim należy zmieszać roztwory o stężeniu, odpowiednio C1 i C2 aby uzyskać roztwór o stężeniu Cx.
DYSOCJACJA ELEKTROLI TYCZNA
pH
Jonizacja wody
Wartości stężeń jonów wodorowych i wodorotlenowych w czystej wodzie są równe i bliskie
10-7 mol/dm3, stÄ…d iloczyn ich stężeÅ„, nazywany iloczynem jonowym wody w temp. 25°C wynosi
Wartości w nawiasach [] odnoszą się do rzeczywistych stężeń równowagowych
Z prawa działania mas, gdy wzrośnie stężenie jednego z jonów, stężenie drugiego musi zmaleć,
aby wartość iloczynu jonowego wody pozostała niezmieniona.
oznaczenie można stosować też dla innych wartości, np. pOH = -log[OH-], pM = -log[M], pKw = 14
STOPIEC
DYSOCJACJI I STAA
A DYSOCJACJI
Dla słabego kwasu
Stała równowagi, [H2O] można przyjąć jako stałe
Wprowadz
my stopień dysocjacji, ą, zdefiniowany jako stosunek cząsteczek zdysocjowanych (tych,
co przereagowały z wodą) do wszystkich cząsteczek
Podstawiając pod stałą równowagi, otrzymujemy prawo rozcieńczeń Ostwalda
Jeśli stężenie rośnie, to stopień dysocjacji maleje i odwrotnie
Rozwiązując powyższe równanie ze względu na stopień dysocjacji otrzymamy
Gdy to można pominąć w prawie rozcieńczeń mianownik i otrzymujemy proste równanie
Z powyższego równania można wyliczyć, że gdy to
Analogiczne rozumowanie można przeprowadzić dla słabej zasady.
ROZPUSZCZALNOŚĆ I ILOCZYN ROZPUSZCZALNOŚCI
ROZPUSZCZALNOŚĆ
Rozpuszczalność danej substancji jest wyrażana najczęściej jako maksymalna ilość substancji
w (gramach lub molach), którą można rozpuścić w konkretnej objętości lub masie rozpuszczalnika (zwykle
w 100 cm3) w ściśle określonych warunkach ciśnienia i temperatury (zwykle są to warunki normalne).
Rozpuszczalność substancji wyrażona w molach na 1 dm3 rozpuszczalnika zwana rozpuszczalnością molową jest
w zasadzie jej stężeniem molowym w roztworze nasyconym.
Często spotyka się rozpuszczalność zdefiniowaną jako ilość gramów substancji, jaką można rozpuścić
w 100 g wody.
ILOCZYN ROZPUSZCZALNOÅšCI
Stan równowagi między osadem trudno rozpuszczalnej soli o wzorze a stężeniem jej jonów
w roztworze możemy opisać następująco:
Przyjmując, że stężenie soli w jej osadzie jest stałe, oraz upraszczając zapis, otrzymujemy wyrażenie nazywane
iloczynem rozpuszczalności
gdzie, co wynika ze wzoru ogólnego soli, i oznaczają odpowiednio kation i anion soli trudno rozpuszczalnej.
Tak jak w przypadku stałych dysocjacji, często stosuje się wartości
Załóżmy, że jony trudno rozpuszczalnej soli nie reagują z innymi indywiduami znajdującymi się
w roztworze. Wtedy można wyprowadzić zależność między iloczynem rozpuszczalności
a rozpuszczalnością molową danej substancji. Stężenie każdego z jonów będzie równe rozpuszczalności
molowej pomnożonej przez współczynnik stechiometryczny danego jonu
Na rozpuszczalność wpływa nadmiar jednego z jonów soli, np. o stężeniu . Uwzględniając to,
iloczyn rozpuszczalności przyjmuje postać
W większości przypadków , więc w uproszczeniu
Taki sposób obliczeń jest możliwy wyłącznie wtedy, gdy jony będące w nadmiarze nie reagują
ze składnikami trudno rozpuszczalnej soli (nie ma zastosowania np. w układzie wodorotlenku glinu
w nadmiarze wodorotlenku sodu).