Koncentracija

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži

U kemiji, „koncentracija“ je definirana kao udio otopljene tvari podijeljen s volumenom otopine. Štoviše, u kemiji se mogu razlučiti četiti vrste koncentracije: masena koncentracija, molarna koncentracija, brojčana koncentracija i volumna koncentracija. Izraz koncentracija može se primijeniti u bilo kojoj vrsti kemijske smjese, no najčešće se primijenjuje na otopljene tvari u otopinama.

Kvalitativan opis[uredi VE | uredi]

Ove čaše sa crvenom bojom prikazuju kvalitativne promjene u koncentraciji. Otopine na lijevoj strani su manje koncentrirane, dok su one na desnoj strani više koncentrirane.

Često se koncentracija opisuje na kvalitativan način, upotrebom pridjeva kao što su „razrijeđene“ za otopine male koncentracije ili „koncentrirane“ za otopine relativno visoke koncentracije. Kako bi se otopina „koncentrirala“, potrebno je unijeti više otopljene tvari (npr. etanola) ili smanjiti količinu otapala (npr. vode). Osim ako se te dvije stvari potpuno miješaju, postoji koncentracija iznad koje se otopljene tvari neće otapati. Tada se kaže da je otopina zasićena. Ako se dodaje još otopljene tvari, neće se raspasti, osim u nekim slučajevima kad dolazi do prezasićenosti. Zasićenost ovisi o mnogo varijabli kao što su temperatura okoline i kemijskoj prirodi otapala i otopljene tvari.

Kvantitativno obilježavanje[uredi VE | uredi]

Postoje četiri načina izražavanja koncentracije:

Masena koncentracija[uredi VE | uredi]

Masena koncentracija se definira kao omjer mase otopljene tvari i volumena otopine :

Može se definirati i kao umnožak masenog udjela i gustoće otopine :

Te kao umnožak množinske koncentracije i molarne mase tvari :

Mjerna jedinica u SI sustavu je kg m-3, iako se u kemijskoj praksi najčešće koristi g dm-3

Gustoća otopine treba se razlikovati od masene koncentracije, jer se u masenoj koncentraciji dijeli masa otopljene tvari s volumenom, a u gustoći masa cijele otopine s volumenom.

Molarna (množinska) koncentracija[uredi VE | uredi]

Stariji naziv: molaritet[1]

Molarna (množinska) koncentracija je omjer množine otopljene tvari i volumena otopine :

Formula koja povezuje množinsku koncentraciju tvari , maseni udio tvari , gustoću otopine i molarnu masu tvari glasi:

Mjerna jedinica u SI sustavu je mol m-3. Međutim, češće se koristi mol/L (= mol dm-3).

Brojčana (brojevna) koncentracija[uredi VE | uredi]

Brojčana (brojevna) koncentracija je omjer broja otopljene tvari i volumena otopine :

Mjerna jedinica u SI sustavu je 1/m3.

Volumna koncentracija[uredi VE | uredi]

Volumna koncentracija je omjer volumena otopljene tvari i volumena otopine prije miješanja:

Jedinica u SI sustavu je m3/m3.

Povezane kvantitete[uredi VE | uredi]

Još nekoliko kvantiteta može opisivati sastav smjese. One se ne bi trebale zvati koncentracijama.

Normalnost[uredi VE | uredi]

Normalnost je definirana kao molarna koncentracija podijeljena s faktorom ekvivalentnosti . Otkad definicija faktora ekvivalentnosti možda nije nepristrana, IUPAC i NIST ne preporučaju korištenje normalnosti.

Molalnost[uredi VE | uredi]

(Ne miješati s molarnost/molaritet)

Molalnost (molalitet) otopine definirana je kao omjer otopljene tvari i mase otapala (ne mase otopine):

Mjerna jedinica u SI sustavu je mol/kg.

Množinski udio[uredi VE | uredi]

Množinski udio definira se kao množina tvari podijeljena s ukupnom množinom svih tvari u smjesi :

Jedinica u SI sustavu je mol/mol. Međutim, za male molarne udjele češće se koristi obilježavanje „partes per“ (lat. dijelova po). (eng. parts per hundred = posto, parts per thousand = promil)

Molarni omjer[uredi VE | uredi]

Molarni omjer definira se kao množina tvari podijeljena s ukupnom količinom svih ostalih tvari u smjesi:

Ako je mnogo manji od , onda je molarni omjer gotovo identičan množinskom udjelu.

Jedinica u SI sustavu je mol/mol. Međutim, za male molarne omjere češće se koristi obilježavanje „parts per“ (dijelova po).

Maseni udio[uredi VE | uredi]

Maseni udio je omjer mase otopljene tvari i mase otopine (koja je zbroj mase otopljene tvari i mase otapala) , to jest:

Za izračunavanje masenog udjela sastojka u smjesi , formula glasi:

U kojoj označava relativnu atomsku masu elementa, a relativnu molekulsku masu spoja.

Jedinica u SI sustavu je kg/kg. Međutim, za male masene udjele češće se koristi obilježavanje „parts per“ (dijelova po, per cent = po sto, ili u obliku po tisuću).

Maseni omjer[uredi VE | uredi]

Maseni omjer je definiran kao masa otopljene tvari podijeljena s ukupnom masom svih drugih tvari u smjesi:

Jedinica u SI sustavu je kg/kg. Međutim, za male masene omjere češće se koristi obilježavanje „parts per“ (dijelova po).

Ovisnost o volumenu[uredi VE | uredi]

Koncentracija ovisi o promjeni volumena otopine najviše zbog termalnog širenja.

Tablica koncentracija i povezanih količina[uredi VE | uredi]

Vrsta koncentracije Simbol Definicija Jedinica u SI sustavu druga/e jedinica/e
masena koncentracija kg/m3 g/100mL (=g/dL)
molarna koncentracija mol/m3 M (=mol/L)
brojčana koncentracija 1/m3 1/cm3
volumna koncentracija m3/m3
Povezane količine Simbol Definicija Jedinica u SI sustavu druga/e jedinica/e
normalnost mol/m3 N (=mol/L)
molalnost mol/kg
molarni udio mol/mol ppm, ppb, ppt
molarni omjer mol/mol ppm, ppb, ppt
maseni udio kg/kg ppm, ppb, ppt
maseni omjer kg/kg ppm, ppb, ppt

Izvori[uredi VE | uredi]

  • Kemija 2, Pavlović, G., Kovačević, Lj., ALFA d.d., Zagreb, 2010.