Concentratiedefinitie (chemie)

In de chemie heeft het woord "concentratie" betrekking op de componenten van een mengsel of oplossing. Hier is de definitie van concentratie en een blik op verschillende methoden die worden gebruikt om het te berekenen.

In de chemie, concentratie verwijst naar de hoeveelheid van een stof in een gedefinieerde ruimte. Een andere definitie is dat concentratie de verhouding is van opgelost in een oplossing voor beide oplosmiddel of totaal oplossing. Concentratie wordt meestal uitgedrukt in termen van massa per eenheid volume. De concentratie opgeloste stof kan echter ook worden uitgedrukt in moedervlekken of volume-eenheden. In plaats van volume kan de concentratie per massa-eenheid zijn. Hoewel gewoonlijk toegepast op chemische oplossingen, kan de concentratie voor elk mengsel worden berekend.

Eenheidsvoorbeelden van concentratie: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / l

Concentratie is wiskundig bepaald door de massa, het aantal mol of het volume van de opgeloste stof te nemen en deze te delen door de massa, het aantal mol of het volume van de oplossing (of, minder vaak, het oplosmiddel). Enkele voorbeelden van concentratie-eenheden en formules zijn:

• Molariteit (M) - mol opgeloste stof / liter oplossing (geen oplosmiddel!)
• Massaconcentratie (kg / m³ of g / L) - massa opgeloste stof / volume oplossing
• Normaliteit (N) - gram actieve opgeloste stof / liter oplossing
• Molaliteit (m) - mol opgeloste stof / massa oplosmiddel (geen massa oplossing!)
• Massapercentage (%) - massa opgeloste stof / massa-oplossing x 100% (massa-eenheden zijn dezelfde eenheid voor zowel opgeloste stof als oplossing)
• Volumeconcentratie (geen eenheid) - volume opgeloste stof / volume van mengsel (dezelfde volume-eenheden voor elk)
• Getalconcentratie (1 / m³) - aantal entiteiten (atomen, moleculen, enz.) van een component gedeeld door het totale volume van het mengsel
• Volumepercentage (v / v%) - volume opgeloste stof / volume oplossing x 100% (opgeloste en oplossingsvolumes zijn in dezelfde eenheden)
• Mol fractie (mol / mol) - mol opgeloste stof / totaal aantal soorten soorten in het mengsel
• Molverhouding (mol / mol) - mol opgeloste stof / totaal aantal mol andere soorten in het mengsel
• Massafractie (kg / kg of delen per) - massa van één fractie (kan meerdere opgeloste stoffen zijn) / totale massa van het mengsel
• Massa-verhouding (kg / kg of delen per) - massa opgeloste stof / massa van allemaal andere bestanddelen in het mengsel
• PPM (delen per miljoen) - een oplossing van 100 ppm is 0,01%. De notatie "delen per", terwijl deze nog steeds in gebruik is, is grotendeels vervangen door molfractie
• PPB (delen per miljard) - doorgaans gebruikt om verontreiniging van verdunde oplossingen tot uitdrukking te brengen

Sommige eenheden kunnen van de ene naar de andere worden omgezet. Het is echter niet altijd een goed idee om tussen eenheden te converteren op basis van het volume van de oplossing naar die op basis van de massa van de oplossing (of omgekeerd) omdat het volume wordt beïnvloed door de temperatuur.

In de strikte zin vallen niet alle middelen om de samenstelling van een oplossing of mengsel uit te drukken onder de eenvoudige term "concentratie". Enkele bronnen enkel en alleen beschouw massaconcentratie, molaire concentratie, aantalconcentratie en volumeconcentratie als ware concentratie-eenheden.

Twee verwante termen zijn geconcentreerd en verdund. Geconcentreerd verwijst naar chemische oplossingen met hoge concentraties van een grote hoeveelheid opgeloste stof in de oplossing. Als een oplossing zo geconcentreerd is dat er geen opgeloste stof meer in het oplosmiddel oplost, wordt dat wel genoemd verzadigd. Verdunde oplossingen bevatten een kleine hoeveelheid opgeloste stof in vergelijking met de hoeveelheid oplosmiddel.

Om een ​​oplossing te concentreren, moeten er meer opgeloste deeltjes worden toegevoegd of moet er wat oplosmiddel worden verwijderd. Als het oplosmiddel niet vluchtig is, kan een oplossing worden geconcentreerd door verdampen of afkoken van oplosmiddel.

Verdunningen worden gemaakt door oplosmiddel toe te voegen aan een meer geconcentreerde oplossing. Het is gebruikelijk om een ​​relatief geconcentreerde oplossing, een voorraadoplossing genaamd, te bereiden en deze te gebruiken om meer verdunde oplossingen te bereiden. Deze praktijk resulteert in een betere precisie dan het eenvoudigweg mengen van een verdunde oplossing, omdat het moeilijk kan zijn om een ​​kleine hoeveelheid opgeloste stof nauwkeurig te meten. Seriële verdunningen worden gebruikt om extreem verdunde oplossingen te bereiden. Om een ​​verdunning te bereiden, wordt een voorraadoplossing toegevoegd aan een maatkolf en vervolgens verdund met oplosmiddel tot de maatstreep.

• IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2e ed. (het "Gold Book") (1997).