Çözelti derişimi nedir?
Çözelti homojen bir karışımdır: çözünen (tuz), çözücüde (su) molekül molekül çözünmüştür. Derişim, kimyasal olarak yalnızca önemli olan soruyu yanıtlar — ne kadar kalabalık? — çünkü tepkimeler parçacıktan parçacığa gerçekleşir ve kalabalık bir çözelti seyrek olandan farklı bir hızda tepkime verir. Şimdiye kadar icat edilen her derişim birimi yalnızca bir kesirdir: bir şey başına bir şey. İki “şeyi” dikkatle okuyun, hiçbir birim sizi şaşırtmaz.
Hatırlanması gereken tek kural: pay ile paydayı kontrol edin. Çözelti litresi başına mol (M) ile çözücü kilogramı başına mol (m) bir harften fazla farklıdır — paydalar farklı şeyleri ölçer.
Molarite, molalite, normalite: üç payda
Molarite (M), çözelti litresi başına çözünen molüdür — laboratuvarın iş atı, çünkü pipetler ve hacimsel balonlar hacmi ölçer. Zayıf yanı: hacim sıcaklıkla genleşir, bu yüzden 20 °C'de 1,0000 M, 40 °C'de 1,0000 M değildir. Molalite (m), çözücünün kilogramına böler, ısı bunu değiştirmez — bu yüzden koligatif çalışmalar (donma noktası düşmesi, kaynama noktası yükselmesi) bunu şart koşar. Normalite (N) mol yerine litre başına eşdeğerleri sayar: bir mol H2SO4 iki asit eşdeğeri verir, bu yüzden 0,5 M H2SO4 1 N'dir — panelin eşdeğer alanı (H2SO4 = 2, HCl = 1, H3PO4 = 3) tam olarak bu dönüşümdür. 0,1 M NaCl'den 1 L hazırlamak için: 5,844 g tartın, bir litreden az suda çözün, sonra hacimsel bir balonda tam olarak 1,000 L'ye tamamlayın — son hacim, eklenen su değil.
Seyreltme: başladığınız mol, koruduğunuz moldur
Seyreltme yalnızca çözücü ekler, asla çözünen eklemez, bu yüzden mol korunur: C1V1 = C2V2, hacme bölünmüş olarak yalnızca “önce mol = sonra mol” demektir. Seyreltme panelinin örneği: 10 M stok, 50 mL alınır, 250 mL'ye seyreltilir — beş kat hacim artışı derişimi tam olarak beş kat düşürür, C2 = 2,0000 M ile 5,0× seyreltme faktörü. Aynı muhasebe tersine çalıştırılınca, hedef bir derişim için ne kadar stok ölçülmesi gerektiğini söyler — tampon hazırlamanın günlük ekmeği.
Yüzde ve PPM: günlük dil için derişim
Yüzde çözeltiler yüz başına oranlardır, karıştırılmaması gereken üç türde: a/h (100 mL çözelti başına gram katı — biyoloji laboratuvarlarında varsayılan), h/h (100 mL başına mL, etanol gibi sıvı-sıvı için kullanılır) ve a/a (100 g başına gram, hacim büzülmesinden etkilenmez). Yüzde panelinin örneği: 100 mL'ye çözülen 5 g %5 (a/h) = 50 g/L'dir. Çok seyreltik sulu çözeltiler için PPM devreye girer — sudan için mg/L olarak tanımlanır, çünkü seyreltik bir çözeltinin bir litresi esasen bir kilogram tartar. PPM paneli bir örneği her yerde dönüştürür: 1 ppm = 1000 ppb = 106 ppt = %0,0001 = 1 mg/L.
Molar kütle köprüsü
Derişimler mol cinsinden belirtilir ama şişeler ve terazi gram konuşur ve ikisi arasındaki çeviri molar kütledir. NaCl 58,440 g/mol ağırlığındadır (panel bunu Molar Kütle sayfasıyla aynı atom kütlelerinden hesaplar), bu yüzden 58,440 g çözülüp tam 1 L'ye seyreltilmesi 1,0000 M verir — standart bir çözeltinin tüm tarifi budur. Molarite paneli ya bir formülü (kütle yerleşik ayrıştırıcıyla hesaplanır) ya da düz bir kütleyi kabul eder ve mol, molarite, normalite veya ppm'i yan yana bildirir.
Yaygın yanlış anlamalar
- M ve m aynı birimdir. Çözelti litresi ile çözücü kilogramı: oda sıcaklığında seyreltik sulu çözeltiler için neredeyse çakışırlar, bu yüzden panel molalite çıktısını bir yaklaşım olarak etiketler.
- PPM her yerde aynı şeyi ifade eder. mg/L suya özgü bir kısayoldur. Gaz karışımlarında ve katılarda ppm kesinlikle kütle/kütle (veya mol/mol) oranıdır.
- Seyreltmek çözünen miktarını değiştirir. Yalnızca derişimi. Örneğin 10 M stoğun 50 mL'si ve 2 M ürünün 250 mL'si tam olarak aynı 0,50 molü içerir.
- Hacimler toplanabilir. 50 mL etanol + 50 mL su yaklaşık 97 mL verir — karıştırma büzülür. Hacim/hacim yüzdelerinin “ekle” yerine “hacme kadar seyreltin” belirtmesinin nedeni budur.
İlgili araçlar: Molar Kütle (gram↔mol çevirici), Denklem Denkleştirici (bu moller üzerinde stokiyometri) ve Asit-Baz (derişimlerin pH'a dönüştüğü yer).
