Przeczytaj

bg‑lime

Wzór na stężenie procentowe

StężeniestężenieStężenie procentowe $C_{p}$ wyraża liczbę gramów substancji rozpuszczonej, która znajduje się w 100 g roztworu.

C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 %

gdzie:

$m_{s}$ – masa substancji rozpuszczonej [g];
$m_{r}$ – masa roztworu [g];

m_{r} = m_{s} + m_{rozpuszczalnika}

Przykład 1

W 100 g 23% roztworu glukozy w wodzie znajdują się 23 g glukozy i 77 g wody.

bg‑lime

Wzór na stężenie molowe

Stężenie molowe $C_{m}$ określa liczbę molimolmoli substancji rozpuszczonej w 1 ${dm}^{3}$ (1000 ${cm}^{3}$ ) roztworuroztwórroztworu. Jednostką stężenia molowego jest $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

C_{m} = \frac{n}{V_{r}} = \frac{m_{s}}{V_{r} \cdot M_{s}}

gdzie:

$n$ – liczba moli substancji rozpuszczonej [mol];
$V_{r}$ – objętość roztworu [dmIndeks górny 3];
$M_{s}$ – masa molowa substancji rozpuszczonej $[\frac{g}{m o l}]$ .

Przykład 2

W 1 ${dm}^{3}$ rozworu $NaOH$ o stężeniu 0,7 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ znajduje się 0,7 mola $NaOH$ .

Stężenie procentowe można łatwo przeliczyć na stężenie molowe (i odwrotnie), jeśli zna się wartość gęstościgęstośćgęstości ( $d_{r}$ ) roztworu.

bg‑lime

Jak przeliczyć stężenie procentowe na stęzenie molowe, i odwrotnie?

R182EF5f6aJLg1

Na ilustracji jest wzór: m s = n ⋅ M ma po lewej i prawej stronie strzałki skierowane do kolejnych wzorów. Po lewej stronie jest następujący wzór: C p = m s m 1 ⋅ 100 % . Po prawej stronie jest wzór: C m = n V r . Pod tymi dwoma wzorami jest wzór: m r = d r ⋅ V r . Od wzoru do dwóch wzorów powyżej są strzałki skierowane w górę. — Przeliczanie stężenia procentowego na stężenie molowe. Należy pamiętać, że gęstość roztworu d_r musi być wyrażona w $\frac{g}{{dm}^{3}}$ .
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Stężenie procentowe wyraża skład masowo ( $m_{s}$ ) – masowy ( $m_{r}$ ), natomiast stężenie molowe, skład ilościowo ( $n$ ) – objętościowy ( $V_{r}$ ).

Jeśli chcemy przeliczyć masę substancji rozpuszczonej ( $m_{s}$ ) na ilość substancji rozpuszczonej ( $n$ ), to musimy znać masę molową substancji rozpuszczonej $M$ :

m_{s} = n \cdot M

Gęstość roztworu $d_{r}$ jest potrzebna do przeliczenia masy roztworu $m_{r}$ na objętość roztworu:

m_{r} = d_{r} \cdot V_{r}

Do wzoru na $C_{p}$ podstawiamy wyrażenia na masę substancji rozpuszczonej $m_{s}$ oraz na masę roztworu $m_{r}$ (jak na schemacie) i otrzymujemy:

RvORqhSmjSIX11

Na ilustracji są wzory. Pierwszy wzór: Cp=n·MVr·dr100%. Zauważmy, że Cm=nVr, więc C p = C m ⋅ M d r ⋅ 100 % — Przeliczanie stężenia procentowego na stężenie molowe – przekształcanie wzorów. Należy pamiętać, że gęstość roztworu d_r musi być wyrażona w $\frac{g}{{dm}^{3}}$ .
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wzór na stężenie molowe otrzymamy po przekształceniu wzoru na $C_{p}$ :

R116LF5jHv71W1

Na ilustracji jest wzór: C m = C p ⋅ d r M ⋅ 100 % — Wzór na obliczanie stężenia molowego wyprowadzony ze wzoru na stężenie procentowe. Należy pamiętać, że gęstość roztworu d_r musi być wyrażoa w $\frac{g}{{dm}^{3}}$ .
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Poniżej zamieszczono sposób obliczania stężenia procentowego, przy wykorzystaniu w tym celu stężenia molowego, oraz sposób obliczania stężenia molowego, przy wykorzystaniu podanego stężenia procentowego. Postaraj się wykonać poniższe zadania samodzielnie.

Ćwiczenie 1

C_{p} \to C_{m}

Stężenie procentowe roztworu $H_{2} {SO}_{4}$ wynosi 98%, a jego gęstość 1,84 $\frac{g}{{cm}^{3}}$ . Oblicz stężenie molowe tego kwasu.

Dane:

C_{p}

= 98%

d_{r}

= 1,84

\frac{g}{{cm}^{3}}

= 1840

\frac{g}{{dm}^{3}}

M_{H_{2} {SO}_{4}}

= 98

\frac{g}{mol}

Szukane:

C_{m}

= ?

RKGL7xnkQhCal

R7aUPPPvo8SSe

Przyjmujemy, że objętość roztworu wynosi:

1 {dm}^{3} = 1000 {cm}^{3}

Wtedy masa 1 ${dm}^{3}$ roztworu wynosi:

m_{r} = 1000 {cm}^{3} \cdot 1, 84 \frac{g}{{cm}^{3}} = 1840 g

W tym roztworze znajduje się:

m_{H_{2} {SO}_{4}} = 1840 g \cdot 98 % = 1803, 2 g

Liczba moli $H_{2} {SO}_{4}$ wynosi:

n = \frac{1803, 2 g}{98 \frac{g}{mol}} = 18, 4 mol

Ponieważ wzięliśmy do obliczeń 1 ${dm}^{3}$ roztworu, to $C_{m}$ = 18,4 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Stężenie molowe tego roztworu wynosi 18,4 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Ćwiczenie 2

C_{m} \to C_{p}

Gęstość kwasu solnego o stężeniu 12,4 $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ wynosi 1,19 $\frac{g}{{cm}^{3}}$ . Oblicz stężenie procentowe tego kwasu.

Dane:

d_{r}

= 1,19

\frac{g}{{cm}^{3}}

= 1190

\frac{g}{{dm}^{3}}

C_{m}

= 12,4

\frac{mol}{{dm}^{3}}

M_{HCl}

= 36,5

\frac{g}{mol}

Szukane:

C_{p}

R1UZsDF6BDKLd

RskmIIwc4vwfO

Przyjmujemy, że objętość roztworu wynosi:

1 {dm}^{3} = 1000 {cm}^{3}

Wtedy masa 1 ${dm}^{3}$ roztworu wynosi:

m_{r} = 1000 {cm}^{3} \cdot 1, 19 \frac{g}{{cm}^{3}} = 1190 g

Z definicji stężenia molowego wiemy, że 1 ${dm}^{3}$ roztworu zawiera n = 12,4 mola $HCl$

Obliczamy masę $HCl$ w roztworze:

m_{s} = 12, 4 mola \cdot 36, 5 \frac{g}{mol} = 452, 6 g

Obliczamy stężenie procentowe:

C_{p} = \frac{m_{s}}{m_{r}} \cdot 100 % = \frac{452, 6 g}{1190 g} \cdot 100 % = 38 %

Słownik

mol

jednostka liczności (ilości) materii, podstawowa jednostka w układzie SI; liczność materii układu równą 6,022 · 10Indeks górny 23

roztwór

jednorodna mieszanina substancji, tj. mieszanina stanowiąca jedną fazę; mogą występować w różnych stanach skupienia: gazowym (mieszaniny gazów), ciekłym (gaz, ciało stałe lub ciecz, rozpuszczone w cieczy), stałym (gaz okludowany w metalu, roztwór stały); najczęściej termin ten stosuje się do roztworów ciekłych, rzadziej stałych

gęstość

wielkość fizyczna, charakteryzująca rozkład przestrzenny rozważanej wielkości fizycznej, np. masy, siły, pędu, energii, ładunku elektrycznego; w chemii gęstość roztworu wyrażamy wzorem: $d = \frac{m_{r}}{V_{r}}$

$m_{r}$ - masa roztworu [g], $V_{r}$ - objętość roztworu $[{dm}^{3}]$

stężenie

koncentracja; sposób określania zawartości składnika (B) w danym układzie (w danej substancji)

Bibliografia

Encyklopedia PWN

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Chemia. Repetytorium. Liceum. Poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa - Bielsko‑Biała 2010.

Wprowadzenie

Film samouczek

Wzór na stężenie procentowe

Wzór na stężenie molowe

Jak przeliczyć stężenie procentowe na stęzenie molowe, i odwrotnie?

Słownik

Bibliografia