Konzentrationsdefinition (Chemie)

In der Chemie bezieht sich das Wort "Konzentration" auf die Komponenten eines Gemisches oder einer Lösung. Hier finden Sie die Definition der Konzentration und einen Blick auf verschiedene Methoden zur Berechnung.

In Chemie, Konzentration bezieht sich auf die Menge eines Stoffes in einem definierten Raum. Eine andere Definition ist, dass die Konzentration das Verhältnis von ist gelöst in einer Lösung zu entweder Lösungsmittel oder insgesamt Lösung. Die Konzentration wird normalerweise ausgedrückt in Masse pro Einheit Volumen. Die Konzentration des gelösten Stoffes kann jedoch auch ausgedrückt werden in Maulwürfe oder Volumeneinheiten. Anstelle des Volumens kann die Konzentration pro Masseneinheit erfolgen. Während normalerweise auf chemische Lösungen angewendet, kann die Konzentration für jedes Gemisch berechnet werden.

Einheit Beispiele für die Konzentration: g / cm³kg / l, M, m, N, kg / l

Konzentration ist mathematisch bestimmt

• Molarität (M) - Mol gelöster Stoff / Liter Lösung (kein Lösungsmittel!)
• Massenkonzentration (kg / m³ oder g / l) - Masse des gelösten Stoffes / Volumen der Lösung
• Normalität (N) - Gramm aktiver gelöster Stoff / Liter Lösung
• Molalität (m) - Mol gelöster Stoff / Masse Lösungsmittel (nicht Masse Lösung!)
• Massenprozent (%) - gelöster Stoff / Massenlösung x 100% (Masseneinheiten sind für gelösten Stoff und Lösung die gleiche Einheit)
• Volumenkonzentration (keine Einheit) - Volumen des gelösten Stoffes / Volumen der Mischung (jeweils gleiche Volumeneinheiten)
• Zahlenkonzentration (1 / m³) - Anzahl der Einheiten (Atome, Moleküle usw.) einer Komponente geteilt durch das Gesamtvolumen des Gemisches
• Volumenprozent (v / v%) - Volumen gelöster Stoff / Volumenlösung x 100% (Volumen des gelösten Stoffs und der Lösung sind in den gleichen Einheiten)
• Molenbruch (Mol / Mol) - Mol gelöster Stoff / Gesamtmol Spezies in der Mischung
• Molverhältnis (Mol / Mol) - Mol gelöster Stoff / Gesamtmol von allen andere Arten in der Mischung
• Massenanteil (kg / kg oder Teile pro) - Masse einer Fraktion (kann mehrere gelöste Stoffe sein) / Gesamtmasse der Mischung
• Massenverhältnis (kg / kg oder Teile pro) - Masse des gelösten Stoffes / Masse aller andere Bestandteile in der Mischung
• PPM (Teile pro Million) - Eine 100 ppm-Lösung enthält 0,01%. Die Notation "Teile pro" wurde, während sie noch verwendet wird, größtenteils durch Molenbruch ersetzt
• PPB (Teile pro Milliarde) - Wird normalerweise verwendet, um die Kontamination verdünnter Lösungen auszudrücken

Einige Einheiten können von einer zur anderen konvertiert werden. Es ist jedoch nicht immer eine gute Idee, zwischen Einheiten basierend auf dem Lösungsvolumen und Einheiten basierend auf der Masse der Lösung (oder umgekehrt) umzurechnen, da das Volumen von der Temperatur beeinflusst wird.

Im strengsten Sinne fallen nicht alle Mittel zum Ausdrücken der Zusammensetzung einer Lösung oder eines Gemisches unter den einfachen Begriff "Konzentration". Einige Quellen nur Betrachten Sie Massenkonzentration, Molkonzentration, Zahlenkonzentration und Volumenkonzentration als wahre Konzentrationseinheiten.

Zwei verwandte Begriffe sind konzentriert und verdünnen. Konzentriert bezieht sich auf chemische Lösungen, die hohe Konzentrationen einer großen Menge an gelöstem Stoff in der Lösung enthalten. Wenn eine Lösung bis zu dem Punkt konzentriert ist, an dem sich kein gelöster Stoff mehr im Lösungsmittel löst, spricht man von einer Lösung gesättigt. Verdünnte Lösungen enthalten im Vergleich zur Menge des Lösungsmittels eine geringe Menge an gelöstem Stoff.

Um eine Lösung zu konzentrieren, müssen entweder mehr gelöste Partikel zugegeben oder etwas Lösungsmittel entfernt werden. Wenn das Lösungsmittel nichtflüchtig ist, kann eine Lösung durch Verdampfen oder Abkochen des Lösungsmittels konzentriert werden.

Verdünnungen werden durch Zugabe eines Lösungsmittels zu einer konzentrierten Lösung hergestellt. Es ist üblich, eine relativ konzentrierte Lösung, die als Stammlösung bezeichnet wird, herzustellen und damit verdünntere Lösungen herzustellen. Diese Vorgehensweise führt zu einer besseren Präzision als das einfache Mischen einer verdünnten Lösung, da es schwierig sein kann, eine genaue Messung einer winzigen Menge gelösten Stoffs zu erhalten. Serienverdünnungen werden verwendet, um extrem verdünnte Lösungen herzustellen. Zur Herstellung einer Verdünnung wird die Stammlösung in einen Messkolben gegeben und dann mit Lösungsmittel bis zur Marke verdünnt.

• IUPAC, Kompendium der chemischen Terminologie, 2. Aufl. (das "Goldbuch") (1997).