2012-01-02
Stężenie roztworu
Stężenie roztworu wyraża się liczbą
określającą , ile substancji rozpuszczonej
Obliczenia chemiczne
znajduje się w jednostkowej ilości (masie
lub objętości ) roztworu lub
rozpuszczalnika.
Ilość substancji rozpuszczonej może być
wyrażona w jednostkach fizycznych
np.gramach , miligramach albo w
jednostkach chemicznych np. molach ,
milimolach oraz gramorównoważnikach
czyli walach.
mr
vr
Stężenie procentowe
Ułamek wagowy jest to stosunek masy danego
Stężenie procentowe wyrażone jest w
składnika do masy całego roztworu , określa więc
jednostkach wagowych i określa liczbę gramów
liczbę gramów substancji rozpuszczonej w
substancji rozpuszczonej znajdującej się w 100
jednym gramie roztworu. Liczbowo jest to
gramach roztworu
stężenie 100 razy mniejsze od stężenia
wyrażonego w procentach wagowych.
m i
C P * 100 %
Gęstość roztworu wyraża masę jednostki
" m
i i
objętości , np. gęstość wody w temperaturze 40C
wynosi 1g /cm3
m
r
d r = (g /cm3)
v
r
1
2012-01-02
Stężenie molowe
Stężenie molowe wyrażone jest liczbą moli Stężenie molalne (molalność roztworu)
substancji rozpuszczonej w 1 dm3 roztworu. wyraża się liczbą moli substancji, która
(liczbą milimoli mmol substancji rozpuszczonej w rozpuszczona jest w 1kg rozpuszczalnika lub
1 cm3 roztworu lub liczba kilomoli kmol substancji liczbą milimoli substancji rozpuszczonej w 1g
znajdujących się w 1m3 roztworu). rozpuszczalnika.
n mol
�ł łł �ł łł
n mol
Cm =
Cml =
3
�łdm śł
śł
V
�ł �ł
mr �ł kg
�ł �ł
gdzie:
gdzie:
Cm  stężenie molowe
n  liczba moli
n  liczba moli
mr  masa rozpuszczalnika
V  objętość roztworu
Przykład. Obliczyć stężenie molowe roztworu, który
w 0,6 dm3 zawiera 1,2 mola wodorotlenku sodu
(NaOH)
Rozwiązanie: Z definicji stężenia molowego wynika:
Ułamek molowy jest to stosunek liczby
moli danego składnika roztworu ni do
n 1,2
Cm = = = 2m
ogólnej liczby moli Łni .
V 0,6
ni
Lub za pomocą proporcji (polecany sposób rozwiązywania
xi =
trudniejszych przykładów):
"ni
1,2 mola NaOH (zawiera się w) ------------- 0,6 dm3 roztworu
i
x moli NaOH (zawiera się w) ------------- 1,0 dm3 roztworu
gdzie:
skoro 2 mole substancji znajduje się w 1dm3 roztworu to jest
ni  ilośc moli danej substancji:
to roztwór o stężeniu 2 molowym
Łni - suma wszystkich składników
2
2012-01-02
Do 250 cm3 wody dodano 50 cm3 2,4 molowego roztworu K2SO4.
Oblicz stężenie otrzymanego roztworu.
Z definicji stężenia molowego wynika:
n
Rozwiązanie: Objętość roztworu Vr = 50 cm3 = 0,05 dm3
Cm =
V
mol
Cm = 2,4 mol
�ł
dm3
n = Cm �" V = 2,4 �"0,05 �" dm3łł
3
�łdm śł
�ł �ł
Vw = 250 cm3 = 0,250 dm3 n = 0,12 mol
Objętość nowego roztworu wynosi:
ilość moli substancji nie ulega zmianie ponieważ roztwór
rozcieńczmy wodą:
Stężenie roztworu K2SO4 po rozcieńczeniu z definicji stężenia
Vc = Vr + Vw
molowego wynosi:
n
Vc = 0,25+ 0,05[dm3 + dm3] C2 =
V
0,12 mol
�ł łł
VC = 0,3[dm3]
C2 =
�łdm3 śł
0,3
�ł �ł
mol
�ł łł
n = 0,4
�łdm3 śł
�ł �ł
ilość moli substancji nie ulega zmianie ponieważ roztwór
Lub za pomocą proporcji
rozcieńczmy wodą:
Objętość nowego roztworu wynosi:
Vc = Vr + Vw
0,12 mola K2SO4 (zawiera się w) ------------- 300 cm3 roztworu
x mola K2SO4 (zawiera się w) -------------1000 cm3 roztworu
Vc = 250 + 50[cm3 + cm3]
VC = 300[cm3]
2,4 mola K2SO4 (zawiera się w) -----------1000 cm3 roztworu 0,12mol �"1000cm3
x = = 0,4 mola
x moli K2SO4 (zawiera się w) ------------- 50 cm3 roztworu
300cm3
skoro 0,4 mola substancji znajduje się w 1dm3 roztworu
2,4mol �" 50cm3
x = = 0,12mola to jest to roztwór o stężeniu 0,4 molowym
1000cm3
3
2012-01-02
Przykład. Ile potrzeba gramów kwasu siarkowego (VI) do
Stechiometria
zobojętnienia 10 g wodorotlenku sodowego ?
Obliczenia stechiometryczne opierają się na
Rozwiązanie: Podczas reakcji kwasu z zasadą
równaniach chemicznych , które są formą zapisu
otrzymuje się sól i wodę, należy więc ułożyć
określającą jakie substancje chemiczne reagują
równanie reakcji, dobierając współczynniki tak ,
z sobą , jakie powstają produkty i w jakich
żeby liczba atomów każdego pierwiastka z prawej
stosunkach ilościowych (wagowych lub
objętościowych) przebiega reakcja. Aby
i lewej strony znaku równości była jednakowa.
poprawnie ułożyć równanie reakcji chemicznej ,
H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
należy znać rodzaj substratów i produktów
reakcji .
Z równania wynika że dla zobojętnienia 1 mola (98 g ) kwasu
W poprawnie napisanym równaniu , zgodnie z siarkowego(VI) potrzebne są 2 mole (80 g) wodorotlenku
prawem zachowania masy , liczby atomów
sodowego.
poszczególnych pierwiastków muszą być
A
jednakowe po obu stronach równania .Aby
spełnić ten warunek należy odpowiednio dobrać
współczynniki określające liczbę cząsteczek
każdego z reagentów biorących udział w reakcji .
zatem 98 g H2SO4 zobojętnia 80 g NaOH , a jaka ilość
kwasu zobojętni 10 g wodorotlenku ?
98 g H2SO4 __ 80 g NaOH
x g H2SO4 __ 10 g NaOH
_____________________________________
98 �"10
x = = 12,25 g H2SO4
80
4