Chapter 4: Chemical Quantities and Aqueous Reactions

Back to chapter

4.5:

ריכוז ודילול תמיסה

JoVE Core
Chimie

Un abonnement à JoVE est nécessaire pour voir ce contenu. Connectez-vous ou commencez votre essai gratuit.

JoVE Core Chimie

Solution Concentration and Dilution

Vidéo précédente
4.4: General Properties of Solutions

Vidéo suivante
4.6: Electrolyte and Nonelectrolyte Solutions

Langues

Diviser

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

לכמות נתונה של ממס ניתן להוסיף כמויות שונות של מומס ליצירת תמיסות בריכוזים משתנים. בתמיסה מהולה, כמות המומס ביחס לממס תהיה קטנה, בעוד שבתמיסה מרוכזת, הכמות היחסית תהיה גדולה. הריכוז של תמיסה מבוטא כריכוז מולרי, שהוא מספר המולים של מומס לליטר תמיסה.המכנה הוא נפח התמיסה ולא נפח הממס. לכן, כדי לייצר ליטר אחד של תמיסה בריכוז מולרי של 1, מוסיפים מול אחד של מומס לבקבוק כיול, ואז ממלאים את הבקבוק במומס עד הסימון של ליטר אחד. בדומה לכך, אם מוסיפים מול של מומס לבקבוק אחר ואז ממלאים את הבקבוק בממס עד סימון חצי הליטר, נקבל תמיסה בריכוז מולרי של 2.ניתן להשתמש הריכוז המולרי של התמיסה כגורם המרה בין המולים של המומס לנפח התמיסה. נניח ש-237 גרם של אשלגן פרמנגנט מומסים במים ויוצרים תמיסה בריכוז 3 מולר. כדי לחשב את הנפח הכולל של התמיסה, ראשית יש להמיר את מסת המומס למולים.אז מחלקים את מספר המולים בריכוז המולרי כדי לקבל נפח של חצי ליטר. אם מוסיפים יותר מים, הנפח הכולל של התמיסה גדל, אבל מספר המולים של המומס נשאר זהה. משמעות הדבר היא שריכוז התמיסה פחת, או שהתמיסה נמהלה.מהילה של תמיסה מרוכזת, או תמיסת אם, מבוצע באמצעות נוסחת המיהולים, המתקשרת את הנפחים והריכוזים המולריים של התמיסה לפני תהליך המהיליה ואחריו. הסימנים M1 ו-V1 מבטאים את הריכוז המולרי והנפח של התמיסה הראשונית, המרוכזת, ואילו M2 ו-V2 הם הריכוז המולרי והנפח של התמיסה הסופית, המהולה. לדוגמה, ניתן להשתמש בנוסחת המיהולים להכנת תמיסה של אשלגן פרמנגנט, שמשמשת בתחום הרפואה כחומר חיטוי כללי.איזה נפח של תמיסת אם עם ריכוז מולרי של 2 נדרש להכנת ליטר תמיסת אשלגן פרמנגנט עם ריכוז מולרי של 0.2? כיוון שאנחנו יודעים מהם הערכים של M1, M2 ו-V2, פתרון המשוואה מראה לנו ש-V1 הוא 0.1 ליטר. לכן מוסיפים 0.1 ליטר של התמיסה האם לבקבוק כיול חדש, ומוסיפים ממס ליצירת ליטר של תמיסה עם ריכוז מולרי של 0.2.לאחר שהתמיסה נמהל, על אף שהריכוז השתנה, מספר המולים של אשלגן פרמנגנט נשאר זהה.

4.5:

ריכוז ודילול תמיסה

The relative amount of a given solution component is known as its concentration. Often, though not always, a solution contains one component with a concentration that is significantly greater than that of all other components. This component is called the solvent and may be viewed as the medium in which the other components are dispersed or dissolved. Solutions in which water is the solvent are, of course, very common on our planet. A solution in which water is the solvent is called an aqueous solution.

A solute is a component of a solution that is typically present at a much lower concentration than the solvent. Solute concentrations are often described with qualitative terms such as dilute (of relatively low concentration) and concentrated (of relatively high concentration).

Concentrations may be quantitatively assessed using a wide variety of measurement units, each convenient for particular applications. Molarity (M) is a useful concentration unit for many applications in chemistry. Molarity is defined as the number of moles of solute in exactly 1 liter (1 L) of the solution and has the units of ‘mol/L’.

Note that in the molarity equation, the volume of solution, and not the volume of solvent, is used. This is because, depending on the nature of interactions between the solute and solvent, the solute can change the volume of the solution. Hence, in the molarity equation, we use the total solution volume (i.e., solvent volume + solute volume). Because solution volumes vary with temperature, molar concentrations will likewise vary. When expressed as molarity, the concentration of a solution with identical numbers of solute and solvent species will be different at different temperatures, due to the contraction/expansion of the solution.

Dilution of Solutions

Dilution is the process whereby a solution is made less concentrated (or more dilute) by the addition of solvent. For example, a glass of iced coffee becomes increasingly dilute, and less sweet, as the ice melts. In laboratories, solutions are often stored in their concentrated forms, called stock solutions. Solutions of lower concentrations are prepared from stock through dilution.

where M and V are concentration and volume, respectively, and the subscripts “1” and “2” refer to the solution before and after the dilution, respectively.
Now, since the product of molarity and volume equals moles, the number of moles before and after dilution stays the same.

Thus, dilution does not change the amount of solute in the solution.

This text is adapted from OpenStax Chemistry 2e, Section 3.3: Molarity.

Tags

Solution Concentration Dilution Solute Solvent Dilute Solution Concentrated Solution Molarity Moles Of Solute Liter Of Solution Volumetric Flask Conversion Factor Potassium Permanganate Water Total Volume Of Solution Diluted Solution Stock Solution