Soluciones: concentración, fracción de masa. Definición, cálculo y recomendaciones

La concentración de masa de la solución es una deconceptos comunes en química moderna. En el artículo revelaremos las características de las soluciones, sus tipos, aplicaciones. Veamos algunos ejemplos de cálculo de diferentes tipos de concentraciones.

Características de las soluciones

Una solución es un sistema homogéneo que tienecomposición variable De los dos componentes de la solución, uno siempre actúa como un medio. Es en ella donde se disolverán los fragmentos estructurales de otras sustancias. Se llama el solvente en el que se encuentran las moléculas de la sustancia disuelta.

Si se mezclan dos sustancias gaseosas, entonces no se libera solvente. Para cada situación específica, siempre se hacen cálculos especiales.

Obtención de sistemas homogéneos

Para obtener soluciones homogéneas,trituración de sustancias disueltas a unidades estructurales. Solo en este caso los sistemas serán verdaderos. Cuando se trituran en pequeñas gotas, se obtienen granos de arena que se distribuirán en el medio, soluciones coloidales, emulsiones, suspensiones.

Aplicación de soluciones

Por cierto, en la construcción de una mezcla de arena, cemento,el agua también se llama solución, pero desde el punto de vista químico es una suspensión. La importancia práctica de las soluciones se puede explicar por varias razones.

Se producen reacciones químicas en soluciones líquidasen el volumen del solvente Esto los hace disponibles para la reacción sin ninguna acción adicional en el sistema. En una mezcla que contiene partículas sólidas, es imposible llevar a cabo la reacción en su totalidad. Para acelerar el proceso, necesitaremos tocar las partículas en algunos puntos. Para aumentar la velocidad de reacción, los cristales se muelen en un mortero, luego se presionan. Pero no es posible de inmediato lograr la integridad del proceso.

En la solución, el proceso procede de manera diferente. Las moléculas se mueven libremente, cuando colisionan, tienen lugar transformaciones químicas. La energía, que comienza a liberarse en esta interacción, es acumulada por el solvente, el sistema prácticamente no se calienta.

Propiedades físicas y concentración de soluciones

La fracción de masa de la sustancia permite determinarla relación cuantitativa de la sustancia disuelta y el solvente tomado para su preparación. Las aleaciones metálicas, por cierto, también son soluciones, pero sólidas, caracterizadas por ciertos parámetros físicos.

Las soluciones tienen la capacidad de cambiar las fuerzasla acción del componente disuelto Esto los hace demandados en agricultura, medicina. Por ejemplo, una solución de permanganato de potasio (permanganato de potasio) se usa para tratar abrasiones y heridas en concentraciones medias. Pero su importancia práctica es también su concentración insignificante. Por lo tanto, la fracción de masa de la sustancia 2-3% le da a la solución un ligero color rosa, en la demanda para lavar el estómago.

Los cristales de púrpura oscuro de permanganato de potasio no sonse utilizan con fines médicos, ya que tienen fuertes propiedades oxidantes. En general, la intensidad del color está directamente relacionada con su concentración. La fracción de masa de la sustancia permite regular la toxicidad de la solución preparada.

Fracción masiva

¿Cómo se calcula esta concentración? La fracción de masa de una sustancia se caracteriza por la relación de la masa de la sustancia a la masa de la solución tomada como un porcentaje. Sus propiedades organolépticas se ven afectadas no solo por lo que se disolverá, sino también por el índice cuantitativo. Por ejemplo, para una solución débil de sal común, casi no hay sabor, y en altas concentraciones se manifiesta en diversos grados.

¿Cómo se determina la concentración en la práctica? La fracción de masa de la sustancia en solución se considera en el curso escolar de química inorgánica. Las tareas para su definición se incluyen en las tareas de prueba para graduados de noveno grado.

Aquí hay un ejemplo de una tarea en la que se usa concentración.

La fracción de masa de la sal de mesa es del 25%. El peso de la solución es de 250 gramos. Determine la masa de agua que contiene. Para realizar los cálculos, primero debe averiguar la masa de la sustancia. Partiendo de la proporción, obtenemos que las sustancias en la solución son 62.5 gramos. Para determinar la masa de agua, se resta de 250 gramos la masa de la sustancia en sí, lo que resulta en 187,5 g.

Tipos de concentraciones

¿Qué es la concentración? Las fracciones masivas en solución no pueden contener más del cien por ciento. En química, el término "concentración" asume un cierto contenido de una sustancia disuelta. Hay varias de sus variantes: molar, concentración de masa.

Por ejemplo, si es necesario preparar una solución de80 gramos de agua y 20 gramos de sal de mesa y determinar la fracción de masa de la sustancia en la solución, primero debe determinar la masa de la solución. Será cien gramos. El porcentaje de la sustancia es 20 por ciento.

Analizamos lo que constituyefracción masiva. La concentración molar supone la relación entre la cantidad de sustancia y el volumen de la solución tomada. Para preparar una solución con una concentración molar dada, se determina primero la masa de la sustancia. Luego, pese la cantidad requerida y disuélvela en un litro de solvente.

Cálculo de la concentración molar

Por lo tanto, para la preparación de 2 litros de solución cona una concentración de 0,15 mol / l, se calcula en primer lugar el peso de la sal contenida en la solución. Para hacer esto, separa 0,15 moles por 2 litros, obtenemos 0,075 moles. Ahora calcule la masa: 0.075 mol se multiplica por 58.5 g / mol. El resultado es 4.39 g.

Problemas de Química Analítica

Como un problema químico aplicadoconsidera el análisis. Con su ayuda, se identifica la composición de la mezcla, se realizan pruebas de diagnóstico, se analizan las rocas. Para esto, es necesario determinar la composición cualitativa y cuantitativa de la solución.

Entre las tareas que se encuentran con mayor frecuencia enQuímica inorgánica, señalamos la determinación de la concentración de una sustancia por un valor dado para otra sustancia. Con la ayuda de experimentos, es posible agregar gradualmente la solución buscada a la solución en la que se conoce la concentración molar. Este proceso se llama titulación.

Solubilidad y solventes

El solvente más común esagua Disuelve completamente bases, ácidos, sales, algunos compuestos orgánicos. Son las soluciones de agua que son los sistemas más comunes en la naturaleza. El agua sirve como un solvente biológico. Se considera la base para el flujo de muchos medios: sangre, citosoles, fluidos intercelulares. Muchos tipos de animales y plantas viven precisamente en el medio acuático.

La solubilidad se refiere a la propiedad de una sustancia de disolverse en un solvente elegido. Este es un fenómeno complejo, que requiere la consideración de ciertos matices y peculiaridades de la estructura del solvente.

Como buenas sustancias orgánicas se pueden observar alcoholes. Incluyen grupos hidroxi en su composición, y por lo tanto tienen una alta solubilidad.

Conclusión

Cualquier líquido puede considerarse comosolvente Es por eso que a menudo hablamos de la solubilidad mutua de diferentes sustancias líquidas. Por ejemplo, entre las sustancias orgánicas podemos mencionar la solubilidad en agua de los ésteres.

Diferentes tipos de concentraciones utilizadas enquímica inorgánica y orgánica, ayuda a realizar determinaciones cualitativas y cuantitativas de sustancias. La teoría de las soluciones está en demanda en química analítica, farmacéutica y medicina moderna.

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