Инструкция
1
Предположим, речь идет о сплаве. Например, бронза – сплав меди с оловом. Когда-то она имела такое значение, что в историю цивилизации вошла целая эпоха – «Бронзовый век». Итак, у вас имеется бронзовая деталь весом 1 кг, отлитая из сплава, содержащего 750 г меди и 250 г олова. Требуется найти концентрацию этих веществ.
2
Здесь вам на помощь придет понятие «массовая доля», она же – «процентная концентрация». Как легко можно понять из самого названия, она выражается величиной, характеризующей отношение массы компонента к общей массе. 750/1000 = 0,75 (или 75%) – для меди, 250/1000 = 0,25 (или 25%) – для олова.
3
А как быть в случае раствора? Вот, например, хорошо знакомая вам пищевая сода – бикарбонат натрия, NaHCO3. Предположим, 20 г этого вещества растворили в некотором количестве воды. Взвесив сосуд с раствором, и вычтя массу самого сосуда, получили массу раствора – 150 г. Как можно вычислить концентрацию раствора бикарбоната натрия?
4
Во-первых, посчитайте его массовую долю (или процентную концентрацию). Разделите массу вещества на общую массу раствора: 20/150 = 0,133. Или, переведите в проценты 0,133 * 100 = 13,3%.
5
Во-вторых, вы можете вычислить его молярную концентрацию, то есть посчитать, какое количество молей бикарбоната натрия находилось бы в 1 литре такого раствора. Для начала вычислите, чему равен 1 моль этого вещества. Складывая атомные веса элементов, входящих в состав молекулы бикарбоната натрия (и не забывая при этом об индексах), получите его молярную массу: 23 + 1 + 12 + 48 = 84 г/моль.
6
То есть, если бы в 1 литре раствора содержалось бы 84 грамма этого вещества, у вас был бы 1-молярный раствор. Или, как принято записывать, 1М. А у вас – 20 грамм, к тому же в меньшем объеме. Учитывая, что плотность воды равна 1, для упрощения расчетов примите, что объем раствора составляет 130 мл (130 г + 20 г = 150 г, по условиям задачи). Небольшим изменением объема при растворении соли можно пренебречь, погрешность будет незначительной.
7
130 мл примерно в 7,7 раз меньше, чем 1000 мл. Следовательно, если бы в этом объеме содержалось 84/7,7 = 10,91 грамм бикарбоната натрия, это был бы 1М раствор. Но у вас 20 грамм вещества, следовательно: 20/10,91 = 1,83М. Вот такова молярная концентрация бикарбоната натрия в данном случае.