Stężenie molowe
Z Wikipedii
Stężenie molowe roztworów związków chemicznych to liczba moli danego związku jaką zawiera 1 dm3 danego roztworu.
Stężenie molowe jest równe stosunkowi liczby moli n substancji rozpuszczonej do objętości roztworu. Jednostką stężenia molowego w układzie SI jest mol/dm3. Określenie roztworu jako n-molowy oznacza, że jego stężenie molowe wynosi n mol/dm3. Stężenie molowe zależy od temperatury, gdyż objętość roztworu zmienia się wraz z temperaturą.
Wzór:
gdzie:
Cm = stężenie molowe
n = liczba moli związku chemicznego [mol]
Vr = objętość roztworu [dm3]
ms = masa substancji rozpuszczanej [g]
M = masa molowa substancji rozpuszczanej
Przyjęte jest zapisywanie jednostki
jako M. Do wyrażania niskich stężeń stosuje się też niekiedy jednostkę
.
Stężenie molowe |
|
|
Chemia
|
|
Stężenie molowe, stężenie molarne, molarność roztworu, molowość roztworu, liczba moli substancji rozpuszczonej (ns) w 1 dm3 roztworu. Wyznacza się go jako stosunek liczby moli substancji rozpuszczonej do objętości całego roztworu (Vr). Stężenie molowe jest zależne od temperatury, ponieważ objętość roztworu jest funkcją temperatury. Praktycznie stosowaną jednostką stężenia molowego jest mol/dm3.
Wzór na stężenie molowe:
Liczbę moli substancji rozpuszczonej (ns) wyznacza się ze wzoru:
gdzie: ms - masa substancji rozpuszczonej,
Ms - masa molowa substancji rozpuszczonej (wyznaczona na podstawie układu okresowego).
Określenie - roztwór 2-molowy oznacza iż w 1 dm3 roztworu znajdują się 2 mole substancji rozpuszczonej.
STĘŻENIE PROCENTOWE ROZTWORÓW
Stężenie roztworu określa zawartość substancji w jednostce masy lub jednostce objętości. Najważniejsze są dwa rodzaje stężeń: stężenie procentowe i stężenie molowe.
Stężenie procentowe określa liczbę gramów substancji rozpuszczonej w 100g roztworu.
cp = ms/mroztworu • 100% mroztw = mrozp + ms
cp (c%) - stężenie procentowe
ms - masa substancji rozpuszczonej
mrozp - masa rozpuszczalnika
mrozt - masa roztworu
Przykład 1.
Obliczyć stężenie procentowe roztworu otrzymanego po rozpuszczeniu 35 g substancji
w 150 g wody.
Jeśli dodamy 35 g substancji do 150 g rozpuszczalnika (w tym wypadku wody) to masa roztworu wyniesie 35 +150 =185 g:
cp= 35g / (150g + 35g) • 100% = 35g / 185g • 100% = 18,9%
Odp. Stężenie roztworu wynosi 18, 9 %.
Przykład 2.
Ile gramów NaCl potrzeba do sporządzenia 300g 5% roztworu?
Aby obliczyć masę substancji trzeba przekształcić wzór:
cp= ms/mr • 100% → ms= cp • mr / 100% = 5% • 300g / 100% =15g
Odp. Do sporządzenia 300g 5% roztworu potrzeba 15g chlorku sodu NaCl.
Przykład 3.
Obliczyć stężenie procentowe roztworu otrzymanego po rozpuszczeniu 35g substancji
w 150 cm3 alkoholu etylowego. Gęstość alkoholu etylowego wynosi d = 0,79g/cm3.
Gęstość roztworu to stosunek masy tego roztworu do jego objętości: d = mr/Vr
Odpowiednio przekształcając ten wzór można obliczyć masę alkoholu etylowego,
czyli masę rozpuszczalnika:
d = mr/Vr → mr = d • Vr = 0,79g/cm3 • 150 cm3 = 118,5 g
Mając daną masę rozpuszczalnika oraz masę substancji rozpuszczonej można
wyliczyć stężenie procentowe roztworu:
cp = ms /mr • 100% =35g / (118,5g + 35g) • 100% = 22,8 %
Odp: Stężenie procentowe otrzymanego roztworu wynosi 22,8%.
Przykład 4.
Do 50 g 30% roztworu BaCl2 dodano 300g wody. Obliczyć stężenie procentowe
otrzymanego roztworu.
Wyjściowy 30% roztwór rozcieńczono dodając 300 g wody. Masa otrzymanego roztworu mr2 wynosiła 350 g, natomiast ilość rozpuszczonej substancji nie zmieniła się:
cp1= 30% mr1 = 50g
mr2 = 300g + 50g = 350g
cp1 = ms / mr1 • → ms = cp1 • mr1/ 100% = 30% • 50g /100% = 15g
cp2 = 15g/350g • 100% = 4,3%
Odp: Stężenie procentowe otrzymanego roztworu wynosi 4,3%.
Polecenia:
1. Ile soli znajduje się w 0,5 kg roztworu 2%?
STĘŻENIE MOLOWE ROZTWORÓW
Stężenie molowe określa liczbę moli danej substancji rozpuszczonej w 1 dm3 roztworu.
cm = n/V
n - liczba moli substancji n = ms/M (ms -masa substancji; M -masa molowa)
V - objętość roztworu
Jednostką stężenie molowego jest mol/dm3:
[cm] =mol/dm3
Przykład 1.
Obliczyć stężenie molowe roztworu zawierającego 6 moli substancji w 2 dm3 roztworu.
cm = 6moli / 2dm3 = 3 mol/dm3
Odp: Stężenie molowe roztworu zawierającego 6 moli substancji w 2 dm3 roztworu wynosi 3mole/dm3.
Przykład 2.
W 1,5 dm3 roztworu znajduje się 425 g chlorku sodu NaCl. Obliczyć stężenie molowe tego roztworu.
ms = 425 g
Vr = 1,5 dm3
Liczba moli n to masa substancji podzielona przez masę molową tej substancji
n= ms /M
Masa molowa chlorku sodu NaCl wynosi: M = MNa + MCl = 23g + 35,5g = 58,5g
A więc liczbę moli NaCl obliczamy: n = ms /M = 425 / 58,5 = 7,26 moli
Mając dane liczbę moli i objętość roztworu obliczamy stężenie molowe:
cm = n/V = 7,26 moli/ 1,5 dm3 = 4,84 mol/dm3
Odp: Stężenie molowe tego roztworu wynosi 4,84 mol/dm3.
Przykład 3.
W jakiej objętości roztworu o stężeniu 0,5 mol/dm3 znajdują się 2 mole substancji?
Wzór na stężenie molowe musimy przekształcić do postaci:
cm =n/V → V = n / cm
V = n / cm =2mole / 0,5 dm3 = 4 dm3
Odp: 2 mole substancji znajdują się w 4 dm3 tego roztworu.
Przeliczanie stężęń
Stężenie molowe roztworu można przeliczyć na stężenie procentowe i odwrotnie znając gęstość roztworu i korzystając z następujących zależności:
cp = ms/mr • 100% n = ms/M → ms = n • M
cp = n•M / mr • 100% gęstość roztworu d = mr/Vr → mr = d • Vr
cp = n•M / (d•Vr) • 100% n /Vr = cm
cp = cm • (M / d) •100%
Przekształcając powyższy wzór otrzymamy zależność pomiędzy cm a cp:
cm = cp • d / (M•100%)
Polecenia:
1. W 6 dm3 roztworu znajduje się 234 g siarczku sodu Na2S. Obliczyć stężenie molowe tego roztworu.
ZAD1. Ile g CO2 powstanie z reakcji węgla z 15 dm3 O2 ? C+O2 > CO2 X= 15*44/22,4 X= 29,5 ZAD2. OBL. ILE MOLI, CZĄST,
GRAM, DM3 H2 W WAR. NOR. TRZEBA URZYĆ DO REAK. Z O2 ABY OTRZYMAC 3,6 G H2O 2H2 + O2>2H2O A)X=3,6*2
/36 B) 0,2 MOLA * 6,02 * 1023= 1,2 *1023 C)2H2 + O2>2H20 Y= 3,6 * 4/36 Y=0,4 D) 2H2 +O2> 2H2O Z=3,6*44,8/36 Z=4,48DM3
ZAD3. CZY DO SPALENIA 13 G C2H2 DO C02 I H2O WYST. 40 G O2 2C2H2 +5O2>4CO2 + 2H2O X = 13*160/52 X=40G
ZAD4. JAKĄ V A)O2 B) POWIETRZA POTRZEBA DO SPALENIA 15 DM3 CH4 VO2= 1/5 VPOW. CH4 + 2O2>CO2+2H2O
X=44,8*15/22,4 X = 30 30*5 ZAD5. 2NH3> 3H2 + N2 2 MOLE CZĄST NH3 ROZP. SIĘ NA 3 MOLE CZĄST. H2 I 1 MOL CZĄST.
AZOTU= 17GNH3>3GH2+ 14GN 20DM3NH3>30DM3 H2+10DM3N X=6*17/34 X=3 Y=17*28/34 Y=14 Z=448/22,4 Z=20 D=67*2/22,4D=30
m = n ∙ M
m - masa substancji (g)
n - liczba moli (mol)
M - masa molowa (g / mol)
N = n ∙ NA
N - liczba cząstek materialnych(at.)
n - liczba moli (mol)
NA - liczba Avogarda 6,023∙1023 atomów / mol
1u = 1,66∙10-24 kg mol - jest to ilość substancji, która określa tyle cząstek materialnych (atomów, cząsteczek) ile atomów węgla znajduje się w 0,012 kg izotopu 12C
masą atomową - nazywamy masę atomu danego pierwiastka wyrażoną w jednostkach mas atomowych [u]
masą cząsteczkową - nazywamy masę cząsteczki danej substancji wyrażoną w jednostkach mas atomowych [u]
masa molowa jest to masa jednego mola dowolnych cząstek oznaczamy M
objętością molową nazywamy objętość jednego mola (dowolnego gazu)
V = n∙V0
V - objętość substancji (dm3)
n - liczba moli (mol)
V0 = 22,4 dm3 / mol
warunki normalne 1013hpa i 273 K V = m / d
d - gęstość (g/dm3)
m - masa (g)
V - objętość (dm3)
w warunkach normalnych 1 mol dowolnego gazu zajmuje 22,4 dm3
Prawo stałych stosunków objętościowych Gay - Lussaca * 1809 r. - objętości reagujących
gazów i gazowych produktów reakcji, odmierzone w tych samych warunkach fizycznych,
(ciśnienie i temp. ) pozostają do siebie w stosunku niewielkich liczb całkowitych
Prawo Avogarda - w jednakowych objętościach różnych gazów w tych samych warunkach
fizycznych znajduje się taka sama liczba molekuł (atomów, cząsteczek)
Sposoby zamiany jednostek : 1 kmol = 103 mola ; 1 mmol = 10-3 mola
1 mol = 6,023∙1023 ; 1 kmol = 6,023∙1026 ; 1mmol = 6,023∙1020
18 g /mol = 18 kg / kmol = 18 mg / mmol
22,4 dm3 / mol = 22,4 m3 / kmol = 22,4 cm3 / mmol = V0
Chemia.
Stężenia
Cp = ms/mr × 100 %
Zad. 1
Do 50 g wody dodano 10 g soli. Oblicz Cp otrzymanego roztworu.
m_w = 50 g. m_r = ? = 60g
m_s = 10 g. Cp = ?
Cp = ms/mr × 100 %
Cp = 10/60× 100 %
Cp = 1/6 × 100 %
Cp = 16,7
Rozcieńczanie.
(C-C2)/(C1-C)= m_1/m_2
Zad. 1
Ile gram 50 % H_2 ?SO?_4 należy dodać do 150 g wody aby otrzymać roztwór 10 %.
C_ =10 % ? C?_2=0 (dla wody )
C_1=50 % ?m ?_1=150 g m_2 = ?
(C-C2)/(C1-C)= m_1/m_2
(10-0)/(50-10)= 150/m_2
10/40= 150/m_2
40 × 150 = 10 × m_2
6000 = 10 × m_2 | :10
600 = m_2
Gęstość
?=m/v
Gęstość = masa/objęstość
Zad .
Ile gram soli znajduje się 0.8 ?dm?^3 w 15% roztworu o gęstości 1,1 g ?cm?^3.?
m_( s)= ?
V_r=0.8 ?dm?^3=800 ?cm?^3
Cp = 15 %
m_( r)= g*v
1,1 g/ cm 3 * 800 cm3 = 880 g
Ms = (15 % * 880)/(100 %)=132 g
ak zawsze zostało mi kilka zadań z 50 z którymi mam problem.. |
|
|
ulala
awesome
Pomogła: 52 razy
Posty: 1065
Skąd: Acapulco
Grupy: Liceum
|
|
|
|
_________________ |
|
Koleżanka
Post #
Coś Ci polecę - serrio warto:
Post #2
jak to rozwiązać??
Pomoc z chemii
Post #3
tak, znam wzory. Tylko ja nie wiem co po czym robić i np. po co gęstość?
Post #4
Cm(stezenie molowe) mowi nam ile moli substancji znajduje sie w 1dm3 roztworu tak wiec z tego:
Polakiem bylem jestem i bede! I na Ojczyzny staje wezwanie, by uratowac ojczyste plemie, takie jest moje na dzisiaj zadanie!
Post #5
Pozdrawiam Wszebor
|
|
Stężenia roztworów
Ilościowo skład roztworu określa się za pomocą stężenia. Do najczęściej stosowanych zalicza się:
procent masowy - podaje się liczbę gramów substancji zawartej w 100 g roztworu. Na przykład w 100 g roztworu NaCl znajduje się 10g NaCl i 90 g H2O. Dla roztworów cieczy w cieczy często stosuje się procent objętościowy, który określa liczbę cm3 substancji zawartej w 100 cm3 roztworu.
stężenie molowe (molowość) - określa liczbę moli danej substancji znajdującej się w 1 dm3 roztworu.
Na przykład roztwór o stężeniu 1 mola NaOH zawiera 40 g NaOH 1 dm3 roztworu.
stężenie normalne (normalność) określa liczbę gramorównoważników substancji zawartej w 1 dm3 roztworu.
Na przykład roztwór 1 normalny H2SO4 zawiera 98,08 : 2 = 49,04 g H2SO4 w 1 dm3 roztworu. Stężenia normalne najczęściej stosowane są w alkali- i acydymetrii. Roztwory o jednakowej normalności zobojętniają się w jednakowych objętościach np. 100 cm3 1 n H2SO4 zobojetnia 100 cm3 1 n KOH.
stężenie molarne (molarność) określa liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 kg rozpuszczalnika.
ułamek molowy oznacza względną zawartość substancji 1 w roztworze zawierającym n1 moli substancji 1 i n2 substancji 2. Ułamki molowe składnika 1 i 2 są odpowiednio równe:
Suma ułamków molowych w roztworze zawsze równa się jedności.
x1 + x2 = 1
Stężenie procentowe roztworu Cp
Stężenie procentowe roztworu Cp jest określane liczbą jednostek masowych (mg, g, kg, Mg) substancji rozpuszczonej zawartych w 100 jednostkach masowych (mg, g, kg, Mg) roztworu.
Przykład: roztwór 20%-owy jest to roztwór zawierający 20 jednostek masowych (mg, g, kg, Mg) substancji rozpuszczonej w 100 jednostkach masowych (mg, g, kg, Mg) roztworu,
czyli jest to roztwór powstały ze zmieszania 10 jednostek masowych (mg, g, kg, Mg) substancji z 90 jednostkami masowymi (mg, g, kg, Mg) rozpuszczalnika
Związek między stężeniem procentowym roztworu Cp, liczbą jednostek masowych substancji rozpuszczonej a oraz liczbą jednostek rozpuszczalnika b wyprowadza się w następujący sposób: jeżeli w a + b jednostek masowych roztworu znajduje się a jednostek masowych substancji rozpuszczonej, to w 100 jednostkach masowych roztworu znajduje się Cp jednostek masowych substancji rozpuszczonej, czyli;
a + b j.mas. roztworu - a j. mas. substancji
100 j.mas.roztworu - Cp j. mas. substancji
Z powyższego otrzymujemy wzór na stężenie procentowe
Przykład 1
Oblicz stężenie procentowe roztworu otrzymanego ze zmieszania 20 soli NaCl i 140 g wody.
Rozwiązanie. Masa roztworu jest sumą masy substancji rozpuszczonej i masy rozpuszczalnika: 20 g + 140 g = 160 g
Stąd możemy zapisać że:
w 160 g roztworu znajduje się 20 g NaCl
a w 100 g roztworu znajduje się x g cukru
x = 20*100 / 160 = 12,5 g
W 100 g otrzymanego roztworu znajduje się 12,5 g NaCl, a więc roztwór jest 12,5% - owy
Przykład 2
Do 30 g 60%-owego roztworu dodano 50 g wody. Oblicz stężenie procentowe otrzymanego roztworu.
Rozwiązanie po dodaniu do roztworu wody jego stężenie zmniejszy się, ale masa substancji rozpuszczonej pozostanie bez zmiany. należy więc obliczyć masę substancji znajdującej się w 30 g 60% -owego roztworu:
100 g roztworu zawiera 60 g substancji
30 g roztworu zawiera x g substancji
x = 30*60 / 100 = 18 g
Masa roztworu po dodaniu wody wynosi: 30 g + 50 g = 80 g.Po rozcieńczeniu:
80 g roztworu zawiera 18 g substancji
100 g roztworu zawiera x g substancji
x = 18*100 / 80 = 22,5 g
Otrzymany roztwór jest 22,5%-owy
Stężenie molowe roztworu Cm
Stężenie molowe roztworu jest liczbą moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 roztworu
Przykład Roztwór 1 molowy jest to roztwór, który w 1 dm3 roztworu zawiera 1mol substancji (definicja mola).
Stężenie molowe możemy wyrazić wzorem
gdzie; nj - ilość moli składnika j, V - objetość roztworu
Ilość moli składnika nj możemy obliczyć z wzoru
gdzie: mj - masa substancji j, Mj - masa molowa substancji j
Wstawiając wyrażenie na nj do wzoru na Cm otrzymamy
Przy obliczaniu stężeń molowych możemy korzystać z wzorów na stężenie molowe Cm lub z równań na proporcję
Przykład1
Ile gramów NaOH znajduje się w 300 cm3 0,1 molowego roztworu?
RozwiązanieObliczamy masę molową M(NaOH) - wynosi ona 40 g/mol. Ponieważ roztwór jest 0,1 molowy, to 0,1 mola NaOH ma masę: 0,1 mola x 40g/mol = 4g. To oznacza, że w 1 dm3 roztworu znajduje się 4 g NaOH.
Układając równania na proporcję możemy napisać
w 1000 cm3 0,1 molowego znajduje się 4 g NaOH
a w 300 cm3 0,1 molowego roztworu zawiera x g NaOH
x = 4 x 300 / 1000 = 1,2 g NaOH
Rozwiązanie z wykorzystaniem wzoru W celu obliczenia masy NaOH wzór na Cm przekształcamy i otrzymujemy postać, która pozwala nam obliczenie masy NaOH.
mj = Cm*Mj*V
stąd wstawiając do wzoru dane otrzymamy.
mNaOH = 0,1 mol/dm3 * 40 g/mol * 0,3 dm3 = 1,2 g NaOH
W 300 dm3 0,1 molowego roztworu NaOH znajduje się 1,2 g NaOH
Uwaga Korzystając z równań na proporcję jak i z wzoru należy pamiętać o zastosowaniu właściwych jednostek. Jeżeli nie są zgodne, dokonujemy przeliczeń.
Ułamek molowy
Ułamek molowy Xj składnika nj w roztworze określa udział liczby moli danego składnika w całkowitej liczbie moli fazy mieszanej.
Przykład Ułamek molowy Xj = 0,2 oznacza, że dany składnik roztworu stanowi dwie dziesiące ogólnej liczby moli roztworu
Zależność między ułamkiem molowym składnika Xj, liczbą moli tego składnika nj oraz ogólną liczbą moli składników tworzących roztwór (suma)nj jest następująca:
Dla dwuskładnikowego roztworu ułamki molowe obu komponentów są opisane równaniami:
czyli
X1 + X2 = 1
Przykład 1 Roztwór składa się z dwóch moli kwasu siarkowego i trzech moli wody. Oblicz ułamki molowe obu składników roztworu
Rozwiązanie Liczba moli H2SO4 n1 = 2, liczba moli wody n,sub>2 = 3, liczba moli tworzących roztwór: n1 + n2 = 2 + 3 = 5. Ułamki molowe są odpowiednio równe
X1 = 2 / (2 + 3) = 0,4
X2 = 3 / (2 + 3) = 0,6
Odpowiedź Otrzymany roztwór składa się z 0,4 ułamka molowego H2SO4 i 0,6 ułamka molowego wody.
Jak obliczyć masę molową i stężenie procentowe? (wzory)Dodany: 2008-02-20 15:40:42
|
|
|
|
Stężenie procentowe
Czyli jak obliczyć ilość rozpuszczonej substancji w danym roztworze.
Wzór - zdjęcie 1
Co oznaczają poszczególne jednostki
Cp - stężenie procentowe
ms - masa substancji rozpuszczanej
mr-ru - masa roztworu, składają się na nią: masa substancji rozpuszczonej i masa rozpuszczalnika
Wszystkie wartości powinny być wyrażone w gramach.
Stężenie molowe
Czyli jak obliczyć ilość moli danego związku w jednym tysiącu centymetrów sześciennych.
Wzór - zdjęcie 2
Co oznaczają poszczególne jednostki
Cm - stężenie molowe
n - liczba moli danej substancji
V - objętość roztworu wyrażana w centymetrach sześciennych.
Temat obejrzany 1845 razy