La concentración de masa de una solución es uno de los conceptos comunes en la química moderna. En el artículo identificaremos las características de las soluciones, sus tipos, aplicación. Observemos algunos ejemplos de cálculo de diferentes tipos de concentraciones.
Características de las soluciones
La solución es un sistema homogéneo con una composición variable. De los dos componentes de una solución, uno siempre actúa como medio. Es en él donde se disolverán los fragmentos estructurales de otras sustancias. Se llama solvente, dentro del cual se encuentran las moléculas del soluto.
Si se mezclan dos sustancias gaseosas, no se emite disolvente. Siempre se realizan cálculos especiales para cada situación específica.
Obtención de sistemas homogéneos
Para obtener soluciones homogéneas, es necesario triturar las sustancias disueltas en unidades estructurales. Sólo entonces los sistemas serán verdaderos. Cuando se trituran en pequeñas gotas, granos de arena, que se distribuirán en el medio, se obtienen soluciones coloidales, emulsiones, suspensiones.
Uso de soluciones
Por cierto, enconstrucción, una mezcla de arena, cemento, agua también se llama solución, pero desde un punto de vista químico, es una suspensión. La importancia práctica de las soluciones puede explicarse por varias razones.
Las reacciones químicas en soluciones líquidas ocurren en la mayor parte del solvente. Esto los hace disponibles para reaccionar 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, las partículas deberán tocarse en algunos puntos. Para aumentar la velocidad de reacción, los cristales se muelen en un mortero y luego se prensan. Pero no es posible lograr inmediatamente la integridad del proceso.
En una solución, el proceso procede de manera diferente. Las moléculas se mueven libremente y cuando chocan se producen transformaciones químicas. La energía que comienza a liberarse en tal interacción es acumulada por el solvente, el sistema prácticamente no se calienta.
Propiedades físicas y concentración de soluciones
La fracción de masa de una sustancia permite determinar la relación cuantitativa entre el soluto y el disolvente que se toma 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 la fuerza del componente disuelto. Esto los hace muy demandados en la agricultura y la medicina. Por ejemplo, una solución de permanganato de potasio (permanganato de potasio) se usa para tratar abrasiones y heridas en concentración media. pero prácticosu baja concentración también es importante. Por lo tanto, una fracción de masa de una sustancia del 2 al 3% le da a la solución un color ligeramente rosado, que es muy solicitado para el lavado gástrico.
Los cristales de color púrpura oscuro del permanganato de potasio no se usan con fines médicos porque tienen fuertes propiedades oxidantes. En general, la intensidad del color está directamente relacionada con cuál es su concentración. La fracción de masa de la sustancia le permite ajustar la toxicidad de la solución final.
Fracción de masa
¿Cómo se calcula esta concentración? La fracción de masa de una sustancia se caracteriza por la relación entre la masa de la sustancia y la masa de la solución, tomada como porcentaje. Sus propiedades organolépticas están influenciadas no solo por lo que se disolverá, sino también por un indicador cuantitativo. Por ejemplo, para una solución débil de sal común, casi no tiene sabor y, en altas concentraciones, se manifiesta en diversos grados.
¿Cómo se determina la concentración en la práctica? La fracción de masa de una sustancia en una solución se considera en el curso escolar de química inorgánica. Las tareas para su determinación se incluyen en las tareas de prueba para los graduados de grado 9.
Démosle un ejemplo de una tarea que utiliza la concentración.
Fracción de masa de sal de mesa 25%. La masa de la solución es de 250 gramos. Determine la masa de agua que contiene. Para realizar cálculos, primero debe averiguar la masa de la sustancia. Basándonos en la proporción, encontramos que las sustancias en la solución son 62,5 gramos. Para determinar la masa de agua, reste la masa de la sustancia misma de 250 gramos, como resultadoobtenemos 187,5 g.
Tipos de concentraciones
¿Qué es la concentración? Las fracciones de masa en la solución no pueden contener más del cien por ciento. En química, el término "concentración" implica una cierta cantidad de soluto. Hay varias opciones: concentración molar, masa.
Por ejemplo, si necesita preparar una solución de 80 gramos de agua y 20 gramos de sal de mesa y determinar las fracciones de masa de una sustancia en una solución, primero debe determinar la masa de la solución. Serán cien gramos. El porcentaje de la sustancia es 20 por ciento.
Analizamos lo que constituye una fracción de masa. La concentración molar se refiere a la relación entre la cantidad de una sustancia y el volumen de la solución tomada. Para preparar una solución con una concentración molar dada, primero se determina la masa de la sustancia. Luego se pesa en la cantidad justa y se disuelve en un litro de solvente.
Cálculo de la concentración molar
Entonces, para preparar 2 litros de una solución con una concentración de 0,15 mol/l, primero calcula la masa de sal contenida en la solución. Para hacer esto, debe dividir 0,15 mol por 2 litros, obtenemos 0,075 mol. Ahora calculamos la masa: 0,075 mol se multiplica por 58,5 g/mol. Resultado - 4, 39
Problemas de Química Analítica
Un análisis se considera como un problema de química aplicada. Con su ayuda, se revela la composición de la mezcla, se realizan pruebas de diagnóstico y se analizan las rocas. Para hacer esto, debe determinar la composición cualitativa y cuantitativa de la solución.
Entre las tareas que se encuentran con mayor frecuencia en la química inorgánica, destacamos la determinación de la concentración de una sustancia a partir de un valor dado en otra sustancia. Con la ayuda de experimentos, es posible realizar una adición gradual a una solución, en la que se conoce la concentración molar, de la solución deseada. Este proceso se llama titulación.
Solubilidad y disolventes
El disolvente más común es el agua. Disuelve perfectamente bases, ácidos, sales, algunos compuestos orgánicos. Las soluciones acuosas son los sistemas más comunes en la naturaleza. El agua actúa como un disolvente biológico. Se considera la base para el flujo de muchos medios: sangre, citosoles, fluidos intercelulares. Muchos tipos de animales y plantas viven en el ambiente acuático.
La solubilidad es la propiedad de una sustancia para disolverse en un solvente elegido. Este es un fenómeno complejo que requiere tener en cuenta ciertos matices y características estructurales del solvente.
Los alcoholes pueden considerarse buenas sustancias orgánicas. Incluyen grupos hidroxilo en su composición, por lo que tienen una alta solubilidad.
Conclusión
Cualquier líquido puede ser considerado como solvente. Es por eso que a menudo hablamos de la solubilidad mutua de diferentes sustancias líquidas. Por ejemplo, entre las sustancias orgánicas se puede mencionar la solubilidad en agua de los ésteres.
Diferentes tipos de concentraciones utilizadas en química inorgánica y orgánica ayudan a llevar a cabodeterminaciones cualitativas y cuantitativas de sustancias. La teoría de las soluciones tiene demanda en química analítica, productos farmacéuticos y medicina moderna.
