5 formas fáciles de calcular la concentración de una solución

En química, la concentración de una solución es la cantidad de sustancia disolvable, conocida como un soluto, se mezcla con otra sustancia, llamada el disolvente. La fórmula estándar es C = M / V, donde C es la concentración, M es la masa del soluto disuelto, y V es el volumen total de la solución. Si tiene una pequeña concentración, encuentre la respuesta en partes por millón (ppm) para que sea más fácil seguir. En una configuración de laboratorio, se le puede pedir que encuentre el molaridad, o concentración molar, de la solución en su lugar.

Pasos

Método 1 de 3:

Usando la masa por volumen de la ecuación

1. Encuentra la masa del soluto mezclado con el disolvente. El soluto es la sustancia que está mezclando para formar su solución. Si le dan la masa del soluto en su problema, escríbelo y asegúrese de etiquetarlo con las unidades correctas. Si necesita encontrar la masa del soluto, luego la pese en una escala de laboratorio y registre la medición.

Si el soluto que está utilizando es un líquido, también puede calcular la masa utilizando la fórmula de densidad, donde la densidad d = m / v, donde m es la masa del líquido y v es el volumen. Para encontrar la masa, multiplica la densidad del líquido por el volumen.

Consejo: Si necesita usar una escala, reste la masa del contenedor que está utilizando para mantener el soluto o, de lo contrario, sus cálculos estarán apagados.

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2. Registre el volumen total de la solución. El volumen total de la solución es la cantidad de solvente más la cantidad de soluto agregado a ella. Si encuentra el volumen en un laboratorio, mezcle la solución en un cilindro o vaso graduado y mire la medición. Mida el volumen de la curva en la parte superior de la solución, o el menisco, para obtener la lectura más precisa. Registre el volumen de la solución.

Si no está midiendo el volumen usted mismo, es posible que deba convertir la masa del soluto en volumen usando la fórmula de densidad.

Por ejemplo, si estás encontrando la concentración de 3.45 gramos de sal en 2 litros de agua, encontraría el volumen de sal con la fórmula de densidad. Busque la densidad de sal en un libro de texto o en línea y resuelva la fórmula para M. En este caso, la densidad de la sal es 2.16 g / ml. La fórmula leería 2.16 g / ml = (3.45 g) / v. Multiplica cada lado por v para obtener v (2.16 g / ml) = 3.45 g. Luego divida a cada lado por 2.16 para encontrar el volumen, o v = (3.45 g) / (2.16 g / ml) = 1.60 ml.

Agregue el volumen del soluto al volumen de su solvente, MA. Así que en este ejemplo, 2 L + 1.6 ml = 2,000 ml + 1.6 ml = 2,001.6 ml. Puede dejar la medición en mililitros o volver a convertirla a litros para obtener 2.002 l.

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3. Divide la masa del soluto por el volumen total de la solución. Escriba la ecuación C = M / V, donde m es la masa del soluto y V es el volumen total de la solución. Enchufe los valores que encontró para la masa y el volumen, y divídalos para encontrar la concentración de su solución. No olvides etiquetar para etiquetar su respuesta con las unidades correctas.

En nuestro ejemplo para la concentración de 3.45 gramos de sal en 2 litros de agua, su ecuación sería C = (3.45 g) / (2.002 l) = 1.723 g / l.

Ciertos problemas pueden solicitar su concentración en unidades específicas. Asegúrese de convertir las unidades antes de ponerlas en su fórmula final.

Método 2 de 3:

Encontrar concentración en porcentaje o partes por millón

1. Encuentra la masa del soluto en gramos. Mida la masa del soluto que planea mezclar con su solución. Asegúrese de restar el peso del contenedor que está utilizando para medir el soluto o, de lo contrario, su concentración será inexacta.

Si su soluto es un líquido, es posible que deba calcular la masa utilizando la fórmula D = M / V, donde D es la densidad del líquido, M es la masa, y V es el volumen. Busque la densidad del líquido en un libro de texto o en línea y luego resuelva la ecuación para la masa.

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2. Determinar la masa total de la solución en gramos. La masa total de la solución es la masa del solvente más la masa del soluto. Peso las masas utilizando una escala de laboratorio o convertir el volumen del disolvente a masa utilizando la fórmula de densidad D = M / V. Agregue la masa del soluto a la masa del disolvente para encontrar su volumen final.

Por ejemplo, si desea encontrar la concentración de 10 g de polvo de cacao mezclado con 1.2 l de agua, encontrarías la masa del agua con la fórmula de densidad. La densidad del agua es de 1,000 g / l, por lo que su ecuación leería 1,000 g / l = m / (1.2 l). Multiplica cada lado por 1.2 l para resolver la masa en gramos, así que m = (1.2 L) (1,000 g / l) = 1,200 g. Agregue la masa del polvo de cacao para obtener 1,210 g.

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3. Divide la masa del soluto por la masa total de la solución. Configure su ecuación por lo que la concentración C = masa del soluto / masa total de la solución. Enchufe sus valores y resuelva la ecuación para encontrar la concentración de su solución.

En nuestro ejemplo, c = (10 g) / (1,210 g) = 0.00826.

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4. Multiplica tu respuesta por 100 si quieres encontrar la concentración porcentual. Si le piden que enumere la concentración en un porcentaje, tome la respuesta que acaba de encontrar y multiplicarlo por 100. Etiqueta su respuesta final con un signo porcentual.

En este ejemplo, la concentración porcentual es (0.00826) (100) = 0.826%.

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5. Multiplica la concentración en 1,000,000 para encontrar las partes por millón. Usa el número que encontraste para su concentración y multiplícelo en 1.000.000 o 10. El número será cuántas partes por millón es el soluto. Etiqueta tu respuesta final en PPM.

En nuestro ejemplo, el PPM = (0 0.00826) (1,000,000) = 8,260 ppm.

Consejo: Las partes por millón se usan generalmente para concentraciones muy pequeñas, ya que es más fácil escribir y comprender que un porcentaje.

Método 3 de 3:

Calculando la molaridad

1. Agregue las masas atómicas del soluto juntos para encontrar el masa molar. Mira los elementos en la fórmula química para el soluto que estás usando. Listar la masa atómica para cada elemento en el soluto ya que la masa atómica y molar es la misma. Agregue las masas atómicas de su soluto para encontrar la masa molar total. Etiqueta la medición final en g / mol.

Por ejemplo, si su soluto es hidróxido de potasio (KOH), encuentre las masas atómicas para el potasio, el oxígeno y el hidrógeno y agrégalos juntos. En este caso masa molar = 39 +16 + 1 = 56 g / mol.
La molaridad se usa principalmente en la química cuando conoce el maquillaje químico del soluto que está utilizando.

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2. Divide la masa del soluto por la masa molar para encontrar el número de lunares. Encuentre la masa del soluto que está agregando su solución utilizando una escala de laboratorio si necesita. Asegúrese de restar la masa del contenedor para que tenga una lectura precisa. Divide la masa que encontraste por la masa molar para que puedas encontrar cuántos lunares del soluto estás usando. Etiqueta tu respuesta con "Mol."

Por ejemplo, si desea encontrar el número de moles en 25 g de hidróxido de potasio (KOH), entonces la ecuación es mol = (25 g) / (56 g / mol) = 0.45 mol

Convertir la masa de su soluto a gramos si aún no está en la lista en gramos.

Se utilizan moles para representar el número de átomos en la solución.

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3. Convierte el volumen de la solución a los litros. Encuentra el volumen del solvente antes de mezclar en el soluto. Use un matraz o un cilindro graduado para encontrar la medición si no se le da. Si su medida está en mililitros, luego divídalo en 1.000 para convertirlo a litros.

En este ejemplo, si está utilizando 400 ml de agua, luego divídalo en 1,000 para convertirlo en litros, lo cual es 0.4 l.

Si su solvente ya está enumerado en litros, entonces puede saltar este paso.

Consejo: No necesita incluir el volumen del soluto, ya que generalmente no afecta el volumen que mucho. Si hay un cambio visible en volumen cuando mezcla el soluto con el disolvente, luego use el volumen total.

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4. Divide los moles de soluto por el volumen de la solución en litros. Configure su ecuación por lo que la molaridad m = mol / V, donde el mol de los moles del soluto y v es el volumen del disolvente. Resuelve la ecuación y etiqueta la respuesta M.

En este ejemplo, m = (0.45 mol) / (0.4 l) = 1.125 m.

Consejos

Si está en un laboratorio y no sabe cuánto se agregó un soluto, usted puede realizar una prueba de titulación Usando otros productos químicos reactivos. Necesitas aprender a equilibrar las ecuaciones químicas con estoquiometría.