A concentração de massa de uma solução é um dos conceitos comuns na química moderna. No artigo vamos identificar as características das soluções, seus tipos, aplicação. Vejamos alguns exemplos de cálculo de diferentes tipos de concentrações.
Recursos das soluções
Solução é um sistema homogêneo com composição variável. Dos dois componentes de uma solução, um sempre atua como meio. É nele que se dissolverão os fragmentos estruturais de outras substâncias. É chamado de solvente, dentro do qual estão localizadas as moléculas do soluto.
Se duas substâncias gasosas são misturadas, nenhum solvente é emitido. Cálculos especiais são sempre feitos para cada situação específica.
Obtenção de sistemas homogêneos
Para obter soluções homogêneas, é necessário triturar as substâncias dissolvidas em unidades estruturais. Só então os sistemas serão verdadeiros. Quando triturados em pequenas gotas, grãos de areia, que serão distribuídos no meio, obtêm-se soluções coloidais, emulsões, suspensões.
Usando soluções
A propósito, emconstrução, uma mistura de areia, cimento, água também é chamada de solução, mas do ponto de vista químico, é uma suspensão. A importância prática das soluções pode ser explicada por várias razões.
Reações químicas em soluções líquidas ocorrem na maior parte do solvente. Isso os torna disponíveis para reação sem qualquer ação adicional no sistema. Em uma mistura contendo partículas sólidas, é impossível realizar a reação por completo. Para acelerar o processo, as partículas precisarão se tocar em alguns pontos. Para aumentar a velocidade da reação, os cristais são moídos em um almofariz e depois prensados. Mas não é imediatamente possível alcançar a completude do processo.
Em uma solução, o processo ocorre de forma diferente. As moléculas se movem livremente e, quando colidem, ocorrem transformações químicas. A energia que começa a ser liberada nessa interação é acumulada pelo solvente, o sistema praticamente não aquece.
Propriedades físicas e concentração de soluções
A fração de massa de uma substância permite determinar a proporção quantitativa do soluto e do solvente utilizados para sua preparação. As ligas metálicas, aliás, também são soluções, mas sólidas, caracterizadas por determinados parâmetros físicos.
As soluções têm a capacidade de alterar a força do componente dissolvido. Isso os torna em demanda na agricultura e na medicina. Por exemplo, uma solução de permanganato de potássio (permanganato de potássio) é usada para tratar abrasões e feridas em concentração média. Mas práticosua baixa concentração também é importante. Assim, uma fração de massa de uma substância de 2-3% dá à solução uma cor levemente rosada, que é necessária para lavagem gástrica.
Cristais roxos escuros de permanganato de potássio não são usados para fins médicos porque têm fortes propriedades oxidantes. Em geral, a intensidade da cor está diretamente relacionada com qual é a sua concentração. A fração de massa da substância permite ajustar a toxicidade da solução final.
Fração de massa
Como essa concentração é calculada? A fração de massa de uma substância é caracterizada pela razão entre a massa da substância e a massa da solução, tomada em porcentagem. Suas propriedades organolépticas são influenciadas não apenas pelo que irá se dissolver, mas também por um indicador quantitativo. Por exemplo, para uma solução fraca de sal comum, quase não há sabor e, em altas concentrações, ele se manifesta em graus variados.
Como a concentração é determinada na prática? A fração de massa de uma substância em uma solução é considerada no curso escolar de química inorgânica. As tarefas para sua determinação estão incluídas nas tarefas de teste para os graduados do 9º ano.
Vamos dar um exemplo de uma tarefa que usa concentração.
Fração de massa de sal de cozinha 25%. A massa da solução é 250 gramas. Determine a massa de água contida nele. Para realizar cálculos, primeiro você precisa descobrir a massa da substância. Com base na proporção, descobrimos que as substâncias na solução são 62,5 gramas. Para determinar a massa da água, subtraia a massa da própria substância de 250 gramas, como resultadoobtemos 187,5 g.
Tipos de concentrações
O que é concentração? As frações de massa na solução não podem conter mais de cem por cento. Em química, o termo "concentração" implica uma certa quantidade de soluto. Existem várias opções: molar, concentração de massa.
Por exemplo, se você precisa preparar uma solução de 80 gramas de água e 20 gramas de sal de cozinha e determinar as frações de massa de uma substância em uma solução, primeiro você precisa determinar a massa da solução. Serão cem gramas. A porcentagem da substância é de 20%.
Analisamos o que constitui uma fração de massa. A concentração molar refere-se à razão entre a quantidade de uma substância e o volume da solução tomada. Para preparar uma solução com uma dada concentração molar, primeiro determina-se a massa da substância. Em seguida, é pesado na quantidade certa e dissolvido em um litro de solvente.
Cálculo da concentração molar
Então, para preparar 2 litros de uma solução com concentração de 0,15 mol/l, primeiro calcule a massa de sal contida na solução. Para fazer isso, você precisa dividir 0,15 mol por 2 litros, obtemos 0,075 mol. Agora calculamos a massa: 0,075 mol é multiplicado por 58,5 g/mol. Resultado - 4, 39
Problemas de Química Analítica
Uma análise é considerada um problema químico aplicado. Com sua ajuda, a composição da mistura é revelada, são realizados testes de diagnóstico e as rochas são analisadas. Para fazer isso, você precisa determinar a composição qualitativa e quantitativa da solução.
Entre as tarefas mais frequentemente encontradas na química inorgânica, destacamos a determinação da concentração de uma substância a partir de um determinado valor em outra substância. Com a ajuda de experimentos, é possível realizar uma adição gradual a uma solução, na qual a concentração molar é conhecida, da solução desejada. Este processo é chamado de titulação.
Solubilidade e solventes
O solvente mais comum é a água. Dissolve perfeitamente bases, ácidos, sais, alguns compostos orgânicos. São as soluções aquosas que são os sistemas mais comuns na natureza. A água atua como um solvente biológico. É considerado a base para o fluxo de muitos meios: sangue, citossóis, fluidos intercelulares. Muitos tipos de animais e plantas vivem no ambiente aquático.
Solubilidade é a propriedade de uma substância se dissolver em um solvente escolhido. Este é um fenômeno complexo que requer levar em conta certas nuances e características estruturais do solvente.
Os álcoois podem ser notados como boas substâncias orgânicas. Incluem grupos hidroxila em sua composição, portanto possuem alta solubilidade.
Conclusão
Qualquer líquido pode ser considerado um solvente. É por isso que muitas vezes falamos sobre a solubilidade mútua de diferentes substâncias líquidas. Por exemplo, entre as substâncias orgânicas pode-se citar a solubilidade dos ésteres em água.
Diferentes tipos de concentrações usadas em química inorgânica e orgânica ajudam a realizardeterminações qualitativas e quantitativas de substâncias. A teoria das soluções está em demanda em química analítica, farmacêutica e medicina moderna.
