In chimica, la concentrazione di una soluzione è la quantità di una sostanza che viene disciolta, chiamata soluto, che viene mescolata con un'altra sostanza, chiamata solvente. La formula standard è C = m/V, dove C è la concentrazione, m è la massa del soluto e V è il volume totale della soluzione. Se la tua soluzione ha una piccola concentrazione, cerca la risposta in parti per milione (bpd) per renderla più facile da capire. Mentre sei in laboratorio, ti potrebbe essere chiesto di trovare la molarità o la concentrazione molare della relativa soluzione.
Fare un passo
Metodo 1 di 3: utilizzo della formula massa per volume
Passaggio 1. Trovare la massa del soluto miscelato con il solvente
Un soluto è una sostanza che viene mescolata per formare una soluzione. Se il problema fornisce il valore di massa del soluto, annotalo e assicurati di inserire l'unità corretta. Se hai bisogno di trovare la massa di un soluto, misurala su una scala e registra il risultato.
Se il soluto utilizzato è un liquido, puoi anche calcolare la massa utilizzando la formula della densità: D = m/V, dove D è la densità, m è la massa del liquido e V è il volume. Per trovare la massa, moltiplica la densità del liquido per il volume
Consiglio:
Se è necessario utilizzare una bilancia, ridurre la massa del contenitore utilizzato per contenere il soluto per ottenere un risultato accurato.
Passaggio 2. Registrare il volume totale della soluzione
Il volume totale di una soluzione è la quantità di solvente più la quantità di soluto miscelato. Se stai cercando il volume in un laboratorio, mescola la soluzione in un cilindro o in un becher e guarda quali sono le misurazioni. Misurare il volume dalla rientranza nella parte superiore della soluzione (il menisco) per la misurazione più accurata. Registrare il volume della soluzione ottenuta.
- Se non misuri tu stesso il volume, potresti dover convertire la massa del soluto in volume usando la formula della densità.
- Ad esempio, se vuoi trovare la concentrazione di 3,45 grammi di sale in 2 litri di acqua, trova il volume usando la formula della densità. Cerca la densità del sale in un libro di testo o online e usala per trovare il valore di m. In questo caso la densità del sale è di 2,16 g/ml. Pertanto, la formula diventa 2,16 g/ml = (3,45 g)/V. Moltiplica ogni lato per V per ottenere V (2,16 g/ml) = 3,45 g. Quindi, dividi ciascun lato dell'equazione per 2,16 per trovare il valore del volume, che è V = (3,45 g)/(2,16 g/ml) = 1,60 ml.
- Aggiungi il volume del soluto al volume del solvente. Quindi, in questo esempio, 2 L + 1,6 ml = 2.000 ml + 1,6 ml = 2,001.6 ml. Puoi lasciare le unità in millilitri (ml) o cambiarle di nuovo in litri e ottenere 2,002 L.
Passaggio 3. Dividere la massa del soluto per il volume totale della soluzione
Usa la formula C = m/V, dove m è la massa del soluto e V è il volume totale della soluzione. Immettere i valori di massa e volume precedentemente cercati, quindi dividere per trovare il valore di concentrazione della soluzione. Non dimenticare di inserire le unità corrette.
- In questo esempio, per una concentrazione di 3,45 grammi di sale in 2 litri di acqua, l'equazione è C = (3,45 g)/(2.002 L) = 1,723 g/L.
- A volte, le domande richiedono risposte in determinate unità. Assicurati di convertire i valori nelle unità corrette prima di inserirli nella formula finale.
Metodo 2 di 3: trovare la concentrazione in percentuali o parti per milione
Passaggio 1. Trova la massa del soluto in grammi
Misura la massa del soluto che intendi mescolare nella soluzione. Assicurati di sottrarlo dalla massa del contenitore in modo che il calcolo della concentrazione sia accurato.
Se il soluto è un liquido, devi calcolare la massa usando la formula D = m/V, dove D è la densità del liquido, m è la massa e V è il volume. Cerca la densità del liquido in un libro di testo o online per risolvere la formula sopra
Passaggio 2. Determinare la massa totale della soluzione in grammi
La massa totale della soluzione è la massa del solvente più la massa del soluto. Trova la massa di una sostanza usando una bilancia di laboratorio o converti il volume del soluto in massa usando la formula per la densità D = m/V. Aggiungi la massa del soluto alla massa del soluto per ottenere il volume finale.
Ad esempio, se vuoi trovare la concentrazione di 10 grammi di cacao in polvere con 1,2 L di acqua, trova prima la massa d'acqua usando la formula della densità. La densità dell'acqua è 1000 g/L quindi la tua formula sarà 1000 g/L = m/(1, 2 L). Moltiplica ogni lato per 1,2 L per ottenere la massa in grammi in modo che m = (1, 2 L) (1.000 g/L) = 1.200 grammi. Aggiungere alla massa di cacao in polvere per ottenere 1.210 grammi
Passaggio 3. Dividere la massa del soluto per la massa totale della soluzione
Scrivi un'equazione in modo che concentrazione C = massa del soluto/massa totale della soluzione. Inserisci i valori e risolvi l'equazione per trovare la concentrazione della soluzione.
Nel nostro esempio, C = (10 g)/(1,210 g) = 0,00826
Passaggio 4. Moltiplica la risposta per 100 per trovare la concentrazione in percentuale
Se ti viene chiesto di presentare la tua concentrazione come percentuale, moltiplica la tua risposta per 100. Metti un simbolo di percentuale alla fine della tua risposta.
In questo esempio, la concentrazione percentuale è (0,00826)(100) = 0,826%
Passaggio 5. Moltiplica la concentrazione per 1.000.000 per trovare le parti per milione
Moltiplicare il valore di concentrazione ottenuto e moltiplicare per 1.000.000 o 106. Il risultato è il numero di parti per milione (bpj) di soluto. Metti l'unità bpj nella risposta finale.
In questo esempio, bpj = (0, 00826) (1.000.000) = 8.260 bpd
Consiglio:
Le parti per milione vengono solitamente utilizzate per concentrazioni molto piccole perché sono più facili da scrivere e comprendere rispetto alle percentuali.
Metodo 3 di 3: calcolo della molarità
Passaggio 1. Sommare le masse atomiche dei soluti per trovare la massa molare
Guarda l'elemento nella formula chimica del soluto utilizzato. Elenca le masse atomiche per ciascun elemento nel soluto perché le masse atomiche e molari sono le stesse. Somma le masse atomiche dei soluti per trovare la massa molare totale. Etichetta la risposta finale in g/mol.
- Ad esempio, se il soluto è idrossido di potassio (KOH), trova le masse atomiche di potassio, ossigeno e idrogeno e aggiungile tutte insieme. In questo caso la massa molare = 39 +16 + 1 = 56 g/mol.
- La molarità viene utilizzata principalmente in chimica quando si conoscono gli elementi costitutivi del soluto utilizzato.
Passaggio 2. Dividere la massa del soluto per la massa molare per trovare il valore in moli
Trova la massa di soluto aggiunta alla tua soluzione usando una bilancia da laboratorio, se necessario. Assicurati di ridurre la massa del contenitore in modo da ottenere un risultato accurato. Dividere la massa ottenuta per la massa molare per ottenere il numero di moli di soluto utilizzate. Fornisci l'unità "talpa" nella risposta.
- Ad esempio, se volessi trovare il numero di moli in 25 grammi di idrossido di potassio (KOH), l'equazione sarebbe moli = (25 g)/(56 g/mol) = 0,45 mol
- Converti la massa del soluto in grammi se è ancora in altre unità.
- La mole è usata per rappresentare il numero atomico in una soluzione.
Passaggio 3. Converti il volume della soluzione in litri
Trova il volume del solvente prima di mescolare il soluto. Utilizzare un pallone o un cilindro graduato per misurare il volume del solvente se il valore non è noto. Se l'unità utilizzata è millilitri, dividi per 1.000 per convertirlo in litri.
- In questo esempio, se stai usando 400 ml di acqua, dividi per 1000 per convertirlo in litri, che è 0,4 L.
- Se il solvente ha già litri, salta questo passaggio.
Consiglio:
Non è necessario includere il volume del soluto poiché di solito non influisce molto sul volume. Se si verifica una variazione significativa del volume quando il solvente viene miscelato con il soluto, utilizzare il volume totale.
Passaggio 4. Dividi le moli di soluto per il volume della soluzione in litri
Scrivi l'equazione per la molarità M = mol/V, dove mole è il numero di moli nel soluto e V è il volume del solvente. Risolvi l'equazione e fissa l'unità M alla risposta.
