La concentration massique d'une solution est l'un des concepts courants de la chimie moderne. Dans l'article, nous identifierons les fonctionnalités des solutions, leurs types, leur application. Notons quelques exemples de calcul de différents types de concentrations.
Caractéristiques des solutions
Solution est un système homogène à composition variable. Des deux composants d'une solution, l'un agit toujours comme médium. C'est en elle que les fragments structuraux d'autres substances se dissoudront. C'est ce qu'on appelle un solvant, à l'intérieur duquel se trouvent les molécules du soluté.
Si deux substances gazeuses sont mélangées, aucun solvant n'est émis. Des calculs spéciaux sont toujours effectués pour chaque situation spécifique.
Obtenir des systèmes homogènes
Pour obtenir des solutions homogènes, il est nécessaire de broyer les substances dissoutes en unités structurales. Ce n'est qu'alors que les systèmes seront vrais. Lorsqu'ils sont broyés en petites gouttelettes, des grains de sable, qui vont se répartir dans le milieu, on obtient des solutions colloïdales, des émulsions, des suspensions.
Utiliser des solutions
Au fait, dansconstruction, un mélange de sable, de ciment, d'eau s'appelle aussi une solution, mais d'un point de vue chimique, c'est une suspension. L'importance pratique des solutions peut s'expliquer pour diverses raisons.
Les réactions chimiques dans les solutions liquides se produisent dans la masse du solvant. Cela les rend disponibles pour réagir sans aucune action supplémentaire sur le système. Dans un mélange contenant des particules solides, il est impossible de réaliser la réaction en totalité. Pour accélérer le processus, les particules devront se toucher à certains endroits. Pour augmenter la vitesse de réaction, les cristaux sont broyés dans un mortier, puis ils sont pressés. Mais il n'est pas immédiatement possible d'atteindre l'intégralité du processus.
Dans une solution, le processus se déroule différemment. Les molécules se déplacent librement et lorsqu'elles entrent en collision, des transformations chimiques se produisent. L'énergie qui commence à être libérée lors d'une telle interaction est accumulée par le solvant, le système ne chauffe pratiquement pas.
Propriétés physiques et concentration des solutions
La fraction massique d'une substance vous permet de déterminer le rapport quantitatif du soluté et du solvant pris pour leur préparation. Soit dit en passant, les alliages métalliques sont également des solutions, mais solides, caractérisées par certains paramètres physiques.
Les solutions ont la capacité de modifier la force du composant dissous. Cela les rend très demandés dans l'agriculture et la médecine. Par exemple, une solution de permanganate de potassium (permanganate de potassium) est utilisée pour traiter les écorchures et les plaies à concentration moyenne. Mais pratiquesa faible concentration est également importante. Ainsi, une fraction massique d'une substance de 2-3% donne à la solution une couleur légèrement rose, ce qui est demandé pour le lavage gastrique.
Les cristaux violet foncé de permanganate de potassium ne sont pas utilisés à des fins médicales car ils ont de fortes propriétés oxydantes. En général, l'intensité de la couleur est directement liée à sa concentration. La fraction massique de la substance vous permet d'ajuster la toxicité de la solution finie.
Fraction de masse
Comment cette concentration est-elle calculée ? La fraction massique d'une substance est caractérisée par le rapport de la masse de la substance à la masse de la solution, exprimée en pourcentage. Leurs propriétés organoleptiques sont influencées non seulement par ce qui va se dissoudre, mais aussi par un indicateur quantitatif. Par exemple, pour une faible solution de sel ordinaire, il n'y a presque pas de goût, et à des concentrations élevées, il se manifeste à des degrés divers.
Comment la concentration est-elle déterminée en pratique ? La fraction massique d'une substance dans une solution est considérée dans le cours de chimie inorganique. Les tâches pour sa détermination sont incluses dans les tâches de test pour les diplômés de 9e année.
Donnons un exemple de tâche qui utilise la concentration.
Fraction massique de sel de table 25 %. La masse de la solution est de 250 grammes. Déterminer la masse d'eau qu'il contient. Pour effectuer des calculs, vous devez d'abord connaître la masse de la substance. Sur la base de la proportion, nous constatons que les substances dans la solution sont de 62,5 grammes. Pour déterminer la masse d'eau, soustrayez la masse de la substance elle-même de 250 grammes, par conséquenton obtient 187,5 g.
Types de concentrations
Qu'est-ce que la concentration ? Les fractions massiques dans la solution ne peuvent pas contenir plus de cent pour cent. En chimie, le terme "concentration" implique une certaine quantité d'un soluté. Il existe plusieurs options: molaire, concentration massique.
Par exemple, si vous devez préparer une solution de 80 grammes d'eau et 20 grammes de sel de table et déterminer les fractions massiques d'une substance dans une solution, vous devez d'abord déterminer la masse de la solution. Ce sera cent grammes. Le pourcentage de la substance est de 20 %.
Nous avons analysé ce qui constitue une fraction massique. La concentration molaire fait référence au rapport entre la quantité d'une substance et le volume de la solution prise. Pour préparer une solution avec une concentration molaire donnée, la masse de la substance est d'abord déterminée. Ensuite, il est pesé dans la bonne quantité et dissous dans un litre de solvant.
Calcul de la concentration molaire
Donc, pour préparer 2 litres d'une solution à 0,15 mol/l, calculez d'abord la masse de sel contenue dans la solution. Pour ce faire, il faut diviser 0,15 mol par 2 litres, on obtient 0,075 mol. Maintenant, nous calculons la masse: 0,075 mol est multiplié par 58,5 g/mol. Résultat - 4, 39
Problèmes de chimie analytique
Une analyse est considérée comme un problème chimique appliqué. Avec son aide, la composition du mélange est révélée, des tests de diagnostic sont effectués et les roches sont analysées. Pour ce faire, vous devez déterminer la composition qualitative et quantitative de la solution.
Parmi les tâches les plus souvent rencontrées en chimie inorganique, on distingue la détermination de la concentration d'une substance à partir d'une valeur donnée dans une autre substance. A l'aide d'expériences, il est possible d'effectuer une addition progressive à une solution, dont la concentration molaire est connue, de la solution souhaitée. Ce processus est appelé titrage.
Solubilité et solvants
Le solvant le plus courant est l'eau. Il dissout parfaitement les bases, les acides, les sels, certains composés organiques. Ce sont les solutions aqueuses qui sont les systèmes les plus courants dans la nature. L'eau agit comme un solvant biologique. Il est considéré comme la base de l'écoulement de nombreux milieux: sang, cytosols, fluides intercellulaires. De nombreux types d'animaux et de plantes vivent dans l'environnement aquatique.
La solubilité est la propriété d'une substance à se dissoudre dans un solvant choisi. Il s'agit d'un phénomène complexe qui nécessite de prendre en compte certaines nuances et caractéristiques structurelles du solvant.
Les alcools peuvent être considérés comme de bonnes substances organiques. Ils incluent des groupes hydroxyles dans leur composition, ils ont donc une grande solubilité.
Conclusion
Tout liquide peut être considéré comme un solvant. C'est pourquoi on parle souvent de la solubilité mutuelle de différentes substances liquides. Par exemple, parmi les substances organiques, on peut citer la solubilité dans l'eau des esters.
Différents types de concentrations utilisés en chimie inorganique et organique permettent de réaliserdéterminations qualitatives et quantitatives de substances. La théorie des solutions est en demande dans la chimie analytique, la pharmacie et la médecine moderne.
