Koncentration

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Se även koncentration (psykologi) samt koncentrering.

Koncentration anger hur stor mängd av ett ämne som finns i totala volymen av en blandning.[1][2] Vanligen rör det sig om en flytande lösning, eller vätska, men det är även möjligt att tala om koncentration för andra aggregationstillstånd.

Inom kemin är det enskilt vanligaste sättet att kvantifiera en lösnings koncentration att ange dess molaritet (c), vilket är den substansmängd (n) av ett ämne som finns per volymenhet lösning (V). Molaritet beräknas därmed med formeln

c = \frac {n}{V}

och har standardenheten molar (M) som är lika med en mol per liter, eller mol/dm³. Förkortningen M skall inte förväxlas med förkortningen med samma bokstav för storheten molmassa. Om molariteten av ett ämne X är c kan det anges som [X] = c.

Förutom storheten molaritet kan koncentration anges i andra enheter såsom g/dm³, kg/m³ med flera. Haltangivelse kallas ibland felaktigt för koncentration när den anges i molalitet (substansmängd per massa av lösningsmedlet), mol/massa, masshalt eller massprocent.

Fördelen att ange halt som koncentration är att det många gånger är enklare att mäta volymen än att väga blandningen.

Om temperaturen på blandningen ändras brukar även volymen ändras och därmed även koncentrationsvärdet. Är halten däremot angiven som massai/massatot (eller på liknande sätt per massa) ändras inte haltvärdet med temperaturen.

Koncentration och aktivitet[redigera | redigera wikitext]

Koncentrationen av ett kemiskt ämne ska inte blandas ihop med dess aktivitet. Det är ämnenas aktivitet och inte deras koncentrationer som styr jämvikten i en kemisk reaktion.

Koncentrationen (molariteten) av ämnet X brukar betecknas [X] och aktiviteten brukar betecknas {X}.

Exempel[redigera | redigera wikitext]

Här nedanför följer några exempel på stökiometriska uträkningar med begreppet koncentration:

Vi har 0,025 mol natriumklorid löst i 0,250 liter (dm3) vatten. Med informationen vi har kan man med hjälp av sambandet c = \frac {n}{V} beräkna saltets koncentration (molaritet). Svaret blir 0,100 M.

n_{NaCl}=0,025 \mbox{ mol}
V_{NaCl}=0,250 \mbox{ dm}^3
c_{NaCl}=\frac {n_{NaCl}} {V_{NaCl}}=\frac {0,025 \mbox{ mol}} {0,250 \mbox{ dm}^3}=0,100 \mbox{ M}

Man kan omvänt räkna ut substansmängden om man känner till koncentrationen och volymen. Med den informationen kan man med hjälp av sambandet ovan beräkna substansmängden (n) i mol. Svaret blir 0,025 mol.

c_{NaCl}=0,100 \mbox{ M}
V_{NaCl}=0,250 \mbox{ dm}^3
n_{NaCl}=c_{NaCl} \times V_{NaCl}=0,100 \mbox{ M} \times 0,250 \mbox{ dm}^3=0,025 \mbox{ mol}

Koncentration av visst partikelslag[redigera | redigera wikitext]

När man vill beräkna koncentrationen av ett visst partikelslag, exempelvis koncentrationen natrium i en natriumkloridlösning används oftast hakparenteser runt partikelslaget som avses.[3] I exemplet nedan är koncentrationen av natrium den samma som natriumklorid då en formelenhet av NaCl ger en Na+-jon och en Cl--jon.

\left[ Na^+ \right]=c_{NaCl}=0,100 \mbox { M}
\left[ Cl^- \right]=c_{NaCl}=0,100 \mbox { M}

I salter med olika proportioner mellan atomslagen, blir beräkningen av koncentrationerna något annorlunda. Här nedan syns ett exempel gällande saltet bariumklorid. Förklaringen varför man får dubbelt så hög koncentration av kloridjoner är för att en formelenhet BaCl2 ger en Ba2+-jon och två Cl--joner.

c_{BaCl_2}=0,900 \mbox{ M}
\left[ Ba^{2+} \right]=c_{BaCl_2}=0,900 \mbox{ M}
\left[ Cl^- \right]=2\times c_{BaCl_2}=1,800 \mbox{ M}

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Gunnar Hägg, sjunde upplagan 1979, Allmän och oorganisk kemi, ISBN 91-20-06123-4, sidan 36
  2. ^ CRC, Handbook of Chemistry and Physics 57th Ed.1976-1977, ISBN 0-87819-456-8, sidan F-97
  3. ^ Andersson, S; Sonesson, A; Svahn, O; Tullberg, A, "Gymnasiekemi 1", sidan 132. Liber AB, 2012, ISBN 978-91-47-08557-6