Ešení. Metody měření koncentrace |

Řešení – jedná se o homogenní homogenní systémy skládající se z částic rozpuštěné látky, rozpouštědla a produktů jejich vzájemného působení. Rozpuštěná látka je v rozpouštědle rovnoměrně distribuována. Řešení se může skládat ze dvou nebo více složek.

Roztoky jsou kapalné, pevné a plynné.

Solventní – jedná se o látku, která při rozpuštění nemění svůj stav agregace. V případě míšení látek se stejným stavem agregace (kapalina-kapalina, plyn-plyn, pevná látka-pevná látka) se za rozpouštědlo považuje ta složka, jejíž obsah je větší.

Vznik roztoku závisí na povaze interakce mezi částicemi rozpouštědla a rozpuštěné látky a na jejich povaze.

Školní kurz pokrývá především roztoky elektrolytů. Univerzitní kurz také pokrývá pravé a koloidní roztoky, soly a další systémy.

Podle schopnosti rozpouštět látky se běžně dělí na:

• málo rozpustný (od 0,001 do 1 gramu rozpuštěné látky na 100 gramů rozpouštědla);
• rozpustný (více než 1 g rozpuštěné látky na 100 g rozpouštědla);
• nerozpustný (méně než 0,001 g rozpuštěné látky na 100 g rozpouštědla).

Dávejte pozor!

Pokud se látka uvolní do vody, může:

• rozpustit ve vodě, to znamená smíchat s ní na atomově-molekulární úrovni;
• chemicky reagovat s vodou;
• nerozpouštěj se ve vodě a chemicky nereagujte.

Koeficient rozpustnosti – poměr hmotnosti rozpuštěné látky k hmotnosti rozpouštědla (například, 10 g soli na 100 g vody).

Na základě koncentrace rozpuštěné látky se roztoky dělí na:

Nenasycené roztoky – Jedná se o roztoky, ve kterých je koncentrace rozpuštěné látky menší než v odpovídajícím nasyceném roztoku a ve kterých lze za daných podmínek rozpustit o něco více rozpuštěné látky.

Nasycené roztoky – jedná se o roztoky, ve kterých bylo za daných podmínek dosaženo maximální koncentrace rozpuštěné látky. Nasycený roztok lze připravit i doma – například , roztok kuchyňské soli ve vodě. Pokud budete do sklenice vody postupně přidávat sůl, dříve nebo později se sůl přestane rozpouštět. Toto bude nasycený roztok.

Přesycený roztok – roztok, ve kterém je koncentrace rozpuštěné látky větší než v nasyceném roztoku. Přebytek rozpuštěné látky se snadno vysráží. Přesycený roztok lze připravit například ochlazením nasyceného roztoku kuchyňské soli. S klesající teplotou klesá rozpustnost kuchyňské soli a roztok se stává přesyceným.

Na základě koncentrace rozpuštěné látky se roztoky také dělí na koncentrované a zředěné:

Koncentrované roztoky – Jedná se o roztoky s relativně vysokým obsahem rozpuštěných látek.

Zředěné roztoky – Jedná se o roztoky s relativně nízkým obsahem rozpuštěných látek.

Toto dělení je velmi libovolné a nesouvisí s dělením roztoku podle sytosti. Zředěný roztok může být nasycený, ale koncentrovaný roztok nemusí být vždy nasycený.

Fyzikální veličiny charakterizující složení roztoku jsou hmotnostní zlomek, hmotnostní procenta, molarita (molární koncentrace), molární zlomek, molární procento, molární poměr, rozpustnost (pro nasycené roztoky), objemový zlomek, objemové procento a některé další veličiny, které se vyučují na univerzitních kurzech (normálnost nebo normální koncentrace, molalita, titr).

Podívejme se blíže na každý z nich:

1. Hmotnostní zlomek, hmotnost. akcií je poměr hmotnosti rozpuštěné látky m_r.v. na hmotnost roztoku m_řešení, vyjádřené jako zlomky jednotky. Podíl lze také vyjádřit v procentech vynásobením 100, pak dostaneme hmotnostní procenta, hmotnost. %.

Problémy materiálové bilance pomocí hmotnostního zlomku jsou povinnou součástí zkoušek z chemie (nejen!) na různých úrovních. Zde se můžete naučit, jak řešit problémy s hmotnostním zlomkem a materiálovou bilancí (míchání, ředění, zahušťování a příprava roztoků)!

2. Molární koncentrace (molarita), mol/l, M je poměr množství rozpuštěné látky ν, mol k objemu celého roztoku V_řešení, l. Koncentrace 1 molu rozpuštěné látky na 1 litr roztoku se také označuje takto: 1 M. Takový roztok se nazývá „unimolární“. Dvoumolární roztok – 2 M odpovídá koncentraci 2 mol rozpuštěné látky na 1 litr roztoku atd.

Problémy s molární koncentrací se obvykle vyskytují při univerzitních kurzech, chemických olympiádách a přijímacích zkouškách na vysoké školy. Zde se můžete naučit, jak řešit problémy molární koncentrace.

3. Molový zlomek, mol. dolarů je poměr množství rozpuštěné látky ν_r.v., mol k celkovému látkovému množství všech složek v roztoku ν_řešení, krtek:

Molový zlomek lze také vyjádřit jako molární procento (mol %) vynásobením zlomku 100 %. Problémy s molárním zlomkem se vyskytují ve vysokoškolských kurzech, olympiádách a přijímacích zkouškách. Zde se můžete naučit, jak řešit problémy s molárními zlomky.

4. Objemový zlomek, sv. dolarů je poměr objemu rozpuštěné látky V_r.v., l na celkový objem roztoku nebo směsi V_řešení, l:

Objemový zlomek lze také vyjádřit jako procento objemu (% obj.) vynásobením zlomku 100 %. Problémy s objemovými zlomky se zpravidla týkají řešení problémů s molárními zlomky, protože pro směsi plynů jsou objem a molární podíly složek ve směsi stejné.

5. Molární poměr je poměr množství rozpuštěné látky k množství rozpouštědla. Lze také použít hmotnostní poměr a objemový poměr.

6. Rozpustnost je poměr hmotnosti rozpuštěné látky k hmotnosti rozpouštědla (obvykle se používá pro nasycené roztoky).

7. Titr, g/ml je poměr hmotnosti rozpuštěné látky m_r.v., g na objem roztoku vyjádřený v mililitrech V_řešení, ml:

8. Molalita.

9. Normální koncentrace (normálnost)

Podle mechanismu rozpouštění roztoky se dělí na fyzikální a chemické.

Fyzické rozpouštění je rozpouštění, při kterém se přerušují a tvoří pouze mezimolekulární vazby (včetně vodíkových). Fyzicky se rozpouštějí pouze některé látky s molekulární krystalovou mřížkou. Experimentem je například rozpouštění naftalenu v alkoholu a vodě.

Chemické rozpouštění je rozpouštění, při kterém jsou zničeny chemické vazby v látce. Chemické rozpouštění je obvykle doprovázeno elektrolytická disociace rozpustná látka. Přečtěte si více o elektrolytické disociaci a chemickém rozpouštění zde.

Důležité! Like se dobře rozpouští v podobném. Nepolární rozpouštědla dobře rozpouštějí nepolární látky. Polární rozpouštědla dobře rozpouštějí polární látky. Pochopení mechanismů rozpouštění, povahy rozpuštěné látky a rozpouštědla usnadňuje stanovení rozpustnosti jedné látky v jiné.