Definizione di concentrazione (chimica)

In chimica, la parola "concentrazione" si riferisce ai componenti di una miscela o soluzione. Ecco la definizione di concentrazione e uno sguardo ai diversi metodi utilizzati per calcolarlo.

In chimica, concentrazione si riferisce alla quantità di una sostanza in uno spazio definito. Un'altra definizione è che la concentrazione è il rapporto di soluto in una soluzione a entrambi solvente o totale soluzione. La concentrazione è di solito espressa in termini di massa per unità volume. Tuttavia, la concentrazione di soluto può anche essere espressa in talpe o unità di volume. Invece del volume, la concentrazione può essere per unità di massa. Mentre di solito applicato a soluzioni chimiche, la concentrazione può essere calcolata per qualsiasi miscela.

Esempi di unità di concentrazione: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / L

La concentrazione è determinato matematicamente prendendo la massa, le moli o il volume del soluto e dividendolo per la massa, le moli o il volume della soluzione (o, meno comunemente, il solvente). Alcuni esempi di unità di concentrazione e formule includono:

• molarity (M) - moli di soluto / litri di soluzione (non solvente!)
• Concentrazione di massa (kg / m³ o g / L) - massa del soluto / volume della soluzione
• Normalità (N) - grammi di soluto attivo / litri di soluzione
• molality (M) - moli di soluto / massa di solvente (non massa di soluzione!)
• Percentuale di massa (%) - soluto di massa / soluzione di massa x 100% (le unità di massa sono la stessa unità sia per il soluto che per la soluzione)
• Concentrazione di volume (nessuna unità) - volume di soluto / volume di miscela (stesse unità di volume per ciascuno)
• Concentrazione numerica (1 / m³) - numero di entità (atomi, molecole, ecc.) di un componente diviso per il volume totale della miscela
• Volume percentuale (v / v%) - volume soluto / volume soluzione x 100% (i volumi di soluto e soluzione sono nelle stesse unità)
• Mole Fraction (mol / mol) - moli di moli soluti / totali di specie nella miscela
• Rapporto molare (mol / mol) - moli di soluto / moli totali di tutti altro specie nella miscela
• Frazione di massa (kg / kg o parti per) - massa di una frazione (potrebbero essere più soluti) / massa totale della miscela
• Rapporto di massa (kg / kg o parti per) - massa del soluto / massa di tutti altro componenti nella miscela
• PPM (parti per milione) - una soluzione da 100 ppm è 0,01%. La notazione "parti per", mentre è ancora in uso, è stata in gran parte sostituita dalla frazione molare
• PPB (parti per miliardo) - tipicamente usato per esprimere la contaminazione di soluzioni diluite

Alcune unità possono essere convertite dall'una all'altra. Tuttavia, non è sempre una buona idea convertire tra le unità in base al volume della soluzione a quelle basate sulla massa della soluzione (o viceversa) perché il volume è influenzato dalla temperatura.

Nel senso più stretto, non tutti i mezzi per esprimere la composizione di una soluzione o miscela rientrano nel semplice termine "concentrazione". Alcune fonti solo considerare la concentrazione di massa, la concentrazione molare, la concentrazione numerica e la concentrazione volumetrica come vere unità di concentrazione.

Sono due termini correlati concentrato e diluire. Concentrato si riferisce a soluzioni chimiche che hanno alte concentrazioni di una grande quantità di soluto nella soluzione. Se una soluzione è concentrata al punto in cui non si dissolverà più il soluto nel solvente, si dice che lo sia saturato. Le soluzioni diluite contengono una piccola quantità di soluto rispetto alla quantità di solvente.

Per concentrare una soluzione, è necessario aggiungere più particelle di soluto oppure rimuovere del solvente. Se il solvente non è volatile, una soluzione può essere concentrata evaporando o facendo bollire il solvente.

diluizioni sono realizzati aggiungendo solvente a una soluzione più concentrata. È pratica comune preparare una soluzione relativamente concentrata, chiamata soluzione madre, e usarla per preparare soluzioni più diluite. Questa pratica si traduce in una migliore precisione rispetto alla semplice miscelazione di una soluzione diluita perché può essere difficile ottenere una misurazione accurata di una piccola quantità di soluto. Le diluizioni seriali vengono utilizzate per preparare soluzioni estremamente diluite. Per preparare una diluizione, la soluzione madre viene aggiunta in un matraccio tarato e quindi diluita con solvente nel segno.

• IUPAC, Compendio di terminologia chimica, 2a ed. (il "Libro d'oro") (1997).