Διαλύματα και συγκέντρωση

Περιεκτικότητες, molarity και αραιώσεις χωρίς μπέρδεμα.

24 λεπτά

Θα μάθεις να

Να ξεχωρίζεις διαλύτη από διαλυμένη ουσία και να ξέρεις τι σημαίνει κορεσμένο.
Να υπολογίζεις περιεκτικότητες % w/w, % w/v και % v/v.
Να υπολογίζεις και να χρησιμοποιείς τη μοριακή συγκέντρωση (molarity).
Να λύνεις πρόβλημα αραίωσης με τον νόμο C₁V₁ = C₂V₂.

Διάλυμα: ποιος διαλύει ποιον

Ένα διάλυμα είναι ομογενές μείγμα. Δύο ρόλοι:

Διαλύτης — αυτό που υπάρχει σε μεγαλύτερη ποσότητα (συνήθως το νερό).
Διαλυμένη ουσία — αυτό που διαλύεται μέσα του.

«Ομογενές» σημαίνει ότι δεν ξεχωρίζεις τα συστατικά ούτε με μικροσκόπιο. Αν κάτι καθιζάνει ή θολώνει, δεν είναι διάλυμα — είναι αιώρημα.

Ένα διάλυμα είναι κορεσμένο όταν δεν μπορεί να διαλύσει άλλη ποσότητα στη δεδομένη θερμοκρασία. Η θερμοκρασία μετράει: ζεστό νερό διαλύει πολύ περισσότερη ζάχαρη από κρύο — γι' αυτό το σιρόπι φτιάχνεται με βράσιμο.

Τρεις περιεκτικότητες, τρεις ερωτήσεις

Σύμβολο	Τύπος	Πότε χρησιμοποιείται
% w/w	μάζα ουσίας : μάζα διαλύματος × 100	στερεό σε στερεό, ή γενικά μάζες
% w/v	μάζα ουσίας σε g : όγκος διαλύματος σε mL × 100	στερεό διαλυμένο σε υγρό
% v/v	όγκος ουσίας : όγκος διαλύματος × 100	υγρό σε υγρό (π.χ. αλκοόλ)

Μοριακή συγκέντρωση

Η χημεία δεν αντιδρά με γραμμάρια — αντιδρά με mol. Γι' αυτό στο εργαστήριο η μονάδα που μετράει είναι η molarity:

c = \frac{n}{V} \qquad \left[\frac{\text{mol}}{\text{L}}\right]

Ένα διάλυμα $2\ \text{M}$ περιέχει $2\ \text{mol}$ διαλυμένης ουσίας σε κάθε λίτρο διαλύματος.

Αραίωση

Όταν προσθέτεις νερό, το πλήθος των mol της διαλυμένης ουσίας δεν αλλάζει — μόνο ο όγκος. Άρα:

c_1 V_1 = c_2 V_2

Και οι δύο πλευρές είναι τα ίδια mol, μετρημένα πριν και μετά.

Από mol σε γραμμάρια για την παρασκευή διαλύματος

Για να φτιάξεις 1 L διαλύματος συγκέντρωσης c, χρειάζεσαι c mol ουσίας. Διάλεξε ουσία και δες πόσα γραμμάρια πρέπει να ζυγίσεις.

Ουσία

mol που χρειάζονται1 mol

Γραμμομοριακή μάζα: 58,5 g/mol
Ζύγισε: 58,5 g
Σωματίδια: 6,02 · 10²³
Όγκος σε STP (αν είναι αέριο): 22,4 L

Πρόσεξε πόσο διαφέρουν: για διάλυμα $1\ \text{M}$ χρειάζεσαι $58{,}5\ \text{g}$ αλάτι αλλά $342\ \text{g}$ ζάχαρη. Ίδια συγκέντρωση, εξαπλάσια μάζα — επειδή το μόριο της ζάχαρης είναι πολύ βαρύτερο.

Λυμένα παραδείγματα

Παράδειγμα 1

Διαλύεις $25\ \text{g}$ αλάτι σε $225\ \text{g}$ νερό. Περιεκτικότητα % w/w;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 2

Πόσα g NaOH για $500$ mL διαλύματος $0{,}2\ \text{M}; \ (M = 40)$

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 3

Αραιώνεις $50$ mL διαλύματος $6\ \text{M}$ σε $300\ \text{mL}$ . Νέα συγκέντρωση;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Παράδειγμα 4

Πόσα mL διαλύματος $2\ \text{M}$ χρειάζεσαι για $250$ mL διαλύματος $0{,}4\ \text{M}$ ;

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Ασκήσεις

Από την πιο απλή στην πιο δύσκολη. Κρυμμένη είναι μόνο η απάντηση — ο δρόμος ως εκεί είναι δική σου δουλειά.

Βασική

Διαλύεις $10$ g ζάχαρη σε $90$ g νερό. Πόση είναι η % w/w περιεκτικότητα;

Τεστ

Δεν μετράει βαθμός — μετράει να δεις τι κατάλαβες. Προσπέρασε όποια θες και γύρνα πίσω όποτε θες.

Διαλύεις

10\ \text{g}

ζάχαρη σε

90\ \text{g}

νερό. Πόση είναι η % w/w περιεκτικότητα;

10\%

11{,}1\%

90\%

9\%

Τα κατάφερες;

Να ξεχωρίζεις διαλύτη από διαλυμένη ουσία και να ξέρεις τι σημαίνει κορεσμένο.
Να υπολογίζεις περιεκτικότητες % w/w, % w/v και % v/v.
Να υπολογίζεις και να χρησιμοποιείς τη μοριακή συγκέντρωση (molarity).
Να λύνεις πρόβλημα αραίωσης με τον νόμο C₁V₁ = C₂V₂.

Κάνε το τεστ πιο πάνω και θα δεις εδώ πού στέκεσαι.