Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

9.6: Одиниці концентрації

  • Page ID
    21927
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Цілі навчання
    • Розрахуйте процентну концентрацію (м/м, в/в, м/в), ppm і ppb.
    • Розрахуйте молярність розчину.
    • Використовуйте одиниці концентрації для розрахунку кількості розчиненої речовини в розчині.
    • Використовуйте молярність для визначення величин в хімічних реакціях.

    Відсоток концентрації

    Існує кілька способів вираження концентрації розчину за допомогою процентного співвідношення. Відсоток маси/маси (% м/м) визначається як маса розчиненої речовини, розділеної на масу розчину на 100:

    \[\mathrm{\% \:m/m = \dfrac{mass\: of\: solute}{mass\: of\: solution}\times100\%} \nonumber \]

    Якщо ви можете виміряти маси розчиненого речовини і розчину, визначити масу/масовий відсоток нескладно. Кожна маса повинна бути виражена в однакових одиницях, щоб визначити правильну концентрацію.

    Приклад\(\PageIndex{1}\)

    Сольовий розчин масою 355 г містить 36,5 г розчиненого в ньому NaCl. Яка масова/масова процентна концентрація розчину?

    Рішення

    Ми можемо підставити величини, наведені в рівнянні для маси/маси відсотків:

    \(\mathrm{\%\: m/m=\dfrac{36.5\: g}{355\: g}\times100\%=10.3\%}\)

    Вправа\(\PageIndex{1}\)

    Розчин глюкози (також званий D-глюкозою, C 6 H 12 O 6) масою 2,00 × 10 2 г має розчинену в ньому 15,8 г глюкози. Яка масова/масова процентна концентрація розчину?

    Відповідь

    7,90%

    Для газів і рідин обсяги відносно легко виміряти, тому концентрацію рідини або розчину газу можна виражати у вигляді об'ємного/об'ємного відсотка (% v/v): обсяг розчиненої речовини, розділений на обсяг розчину на 100 разів:

    \[\mathrm{\%\: v/v = \dfrac{volume\: of\: solute}{volume\: of\: solution}\times100\%} \nonumber \]

    Знову ж, одиниці розчиненого речовини і розчину повинні бути однаковими. Гібридна одиниця концентрації, маса/об'ємний відсоток (% м/в), зазвичай використовується для внутрішньовенних (IV) рідин (рис.\(\PageIndex{1}\)). Визначається як маса в грамах розчиненої речовини, розділена за обсягом в мілілітрах розчину на 100 разів:

    \[\mathrm{\%\: m/v = \dfrac{mass\: of\: solute\: (g)}{volume\: of\: solution\: (mL)}\times100\%} \nonumber \]

    800px-Baxter_sodium_chloride_irrigation.JPG
    Малюнок\(\PageIndex{1}\): Відсоток маси/об'єму. 0,9% концентрація NaCl на цьому IV мішку становить відсоток маси/обсягу (зліва). Такий розчин використовується не за призначенням і випускається в пляшках (праворуч). Цифри, що використовуються з дозволу Вікіпедії

    Використання процентної концентрації в розрахунках

    Відсоток концентрації може бути використаний для отримання коефіцієнта перетворення між кількістю розчиненої речовини і кількістю розчину. Таким чином, концентрації можуть бути корисними для різних проблем стехіометрії, як обговорюється в главі 6. У багатьох випадках найкраще використовувати оригінальне визначення одиниці концентрації; саме це визначення забезпечує коефіцієнт перетворення.

    Як приклад, якщо дана концентрація становить 5% в/в розчин спирту, це означає, що в кожному 100 мл розчину розчинено 5 мл спирту.

    5 мл спирту = 100 мл розчину

    Два можливих коефіцієнта перетворення записуються наступним чином:

    \(\mathrm{\dfrac{5\: mL\: alcohol}{100\: mL\: solution}}\)або \(\mathrm{\dfrac{100\: mL\: solution}{5\: mL\: alcohol}}\)

    Використовуйте перший коефіцієнт перетворення для перетворення з заданої кількості розчину в кількість розчиненої речовини. Другий коефіцієнт перетворення використовується для перетворення з заданої кількості розчиненої речовини в кількість розчину. З огляду на будь-які дві величини в будь-якому процентному складі, третя величина може бути розрахована, як ілюструє наступний приклад.

    Приклад\(\PageIndex{2}\)

    Зразок 45,0% в/в розчину етанолу (С 2 Н 5 ОН) у воді має обсяг 115 мл. Який обсяг розчиненої речовини етанолу містить зразок?

    Рішення

    Процентна концентрація - це просто кількість частин розчиненої речовини на 100 частин розчину. Таким чином, процентна концентрація 45,0% в/в має на увазі наступне:

    \(\mathrm{45.0\%\: v/v \rightarrow \dfrac{45\: mL\: C_2H_5OH}{100\: mL\: solution}}\)

    Тобто на кожні 100 мл розчину припадає 45 мл C 2 H 5 OH. Ми можемо використовувати цей дріб як коефіцієнт перерахунку для визначення кількості C 2 H 5 OH в 115 мл розчину:

    \(\mathrm{115\: mL\: solution\times\dfrac{45\: mL\: C_2H_5OH}{100\: mL\: solution}=51.8\: mL\: C_2H_5OH}\)

    Вправа\(\PageIndex{2}\)

    Який обсяг 12,75% м/в розчину глюкози (С 6 Н 12 О 6) у воді необхідний для отримання 50,0 г C 6 H 12 O 6?

    Відповідь

    \(\mathrm{50.0\: g\: C_6H_12O_6\times\dfrac{100\: mL\: solution}{12.75\: g\: C_6H_12O_6}=392\: mL\: solution}\)

    Приклад\(\PageIndex{3}\)

    Звичайний фізіологічний розчин в/в містить 9,0 г NaCl в кожному літрі розчину. Який відсоток маси/об'єму нормального фізіологічного розчину?

    Рішення

    Ми можемо використовувати визначення відсотка маси/обсягу, але спочатку ми повинні висловити обсяг в мілілітрових одиницях:

    1 л = 1000 мл

    Оскільки це точна залежність, вона не впливає на значні цифри нашого результату.

    \(\mathrm{\%\: m/v = \dfrac{9.0\: g\: NaCl}{1,000\: mL\: solution}\times100\%=0.90\%\: m/v}\)

    Вправа\(\PageIndex{3}\)

    Хлорний відбілювач, який ви можете знайти у вашій пральні, зазвичай складається з 27,0 г гіпохлориту натрію (NaOCl), розчиненого для отримання 500,0 мл розчину. Який відсоток маси/об'єму відбілювача?

    Відповідь

    \(\mathrm{\%\: m/v = \dfrac{27.0\: g\: NaOCl}{500.0\: mL\: solution}\times100\%=5.40\%\: m/v}\)

    Частини на мільйон (ppm) і частин на мільярд (ppb)

    Крім процентних одиниць, одиницями вираження концентрації надзвичайно розведених розчинів є частини на мільйон (ppm) і частини на мільярд (ppb). Обидві ці одиниці засновані на масі і визначаються наступним чином:

    \[\mathrm{ppm=\dfrac{mass\: of\: solute}{mass\: of\: solution}\times1,000,000} \nonumber \]

    \[\mathrm{ppb=\dfrac{mass\: of\: solute}{mass\: of\: solution}\times1,000,000,000} \nonumber \]

    Подібно до частин на мільйон та частин на мільярд, пов'язані одиниці включають частини на тисячу (ppth) та частини на трильйон (ppt).

    Концентрації мікроелементів в організмі - елементи, які присутні в надзвичайно низьких концентраціях, але, тим не менш, необхідні для життя - зазвичай виражаються частинами на мільйон або частинами на мільярд. Концентрації отрут і забруднюючих речовин також описані в цих одиницях. Наприклад, кобальт присутній в організмі в концентрації 21 проміле, тоді як Міністерство сільського господарства штату Орегон обмежує концентрацію миш'яку в добривах до 9 проміле.

    У водних розчині 1 проміле по суті дорівнює 1 мг/л, а 1 ppb еквівалентно 1 мкг/л.

    Приклад\(\PageIndex{4}\)

    Якщо концентрація кобальту в організмі людини становить 21 ppb, то яка маса в грамах Co присутня в тілі, що має масу 70,0 кг?

    Рішення

    Концентрація 21 ppb означає «21 г розчиненої речовини на 1 000 000 000 г розчину». Написана як коефіцієнт перетворення, ця концентрація Co виглядає наступним чином:

    \(\mathrm{21\: ppb\: Co \rightarrow \dfrac{21\: g\: Co}{1,000,000,000\: g\: solution}}\)

    Ми можемо використовувати це як коефіцієнт перетворення, але спочатку ми повинні перетворити 70.0 кг в грамові одиниці:

    \(\mathrm{70.0\: kg\times\dfrac{1,000\: g}{1\: kg}=7.00\times10^4\: g}\)

    Тепер визначаємо кількість Co:

    \(\mathrm{7.00\times10^4\: g\: solution\times\dfrac{21\: g\: Co}{1,000,000,000\: g\: solution}=0.0015\: g\: Co}\)

    Це всього 1, 5 мг.

    Вправа\(\PageIndex{4}\)

    Тіло 85 кг містить 0,012 г Ni. Яка концентрація Ni в частках на мільйон?

    Відповідь

    0,14 проміле

    Концентрація моль/обсягу: молярність

    Інший спосіб вираження концентрації полягає в тому, щоб дати кількість молів розчиненої речовини на одиницю об'єму розчину. Такі одиниці концентрації корисні для обговорення хімічних реакцій, в яких розчиненою речовиною є продукт або реагент. Потім молярну масу можна використовувати як коефіцієнт перетворення для перетворення сум у молі на суми в грамах.

    Молярність (М) визначається як кількість молів розчиненої речовини на літр розчину:

    \[\mathrm{molarity=\dfrac{number\: of\: moles\: of\: solute}{number\: of\: liters\: of\: solution}} \nonumber \]

    Молярність скорочено M (часто її називають «моляром»), а одиниці часто скорочуються як моль/л Важливо пам'ятати, що «моль» в цьому виразі відноситься до молів розчиненої речовини і що «L» відноситься до літрів розчину. Наприклад, якщо у вас 1,5 моль NaCl, розчиненого в 0,500 л розчину, тому його молярність

    \[\mathrm{\dfrac{1.5\: mol\: NaCl}{0.500\: L\: solution}=3.0\: M\: NaCl} \nonumber \]

    який читається як «три точки про молярний хлорид натрію». Іноді (aq) додають, коли розчинником є вода, як у «3.0 M NaCl (aq)».

    Перш ніж можна буде розрахувати концентрацію молярності, кількість розчиненої речовини необхідно виражати в молі, а обсяг розчину повинен бути виражений в літрах.

    Якщо кількість розчиненої речовини вказана в одиницях маси, ви повинні перетворити одиниці маси в моль одиниці, перш ніж використовувати визначення молярності для розрахунку концентрації. Наприклад, яка молярна концентрація розчину 22,4 г HCl, розчиненого в 1,56 л?

    clipboard_ee770cca226ecbfff3f7e710f94e842f1.png

    Крок 1: перетворіть масу розчиненої речовини в молі, використовуючи молярну масу HCl (36,46 г/моль):

    \[22.4\cancel{gHCl}\times \dfrac{1\: mol\: HCl}{36.46\cancel{gHCl}}=0.614\, mol\; HCl \nonumber \]

    Крок 2: використовуйте визначення молярності для визначення концентрації:

    \[M \: =\: \dfrac{0.614\: mol\: HCl}{1.56L\: solution}=0.394\, M HCl \nonumber \]

    Приклад\(\PageIndex{5}\)

    Яка молярність водного розчину 25,0 г NaOH в 750 мл?

    Рішення

    Перш ніж підставити ці величини у визначення молярності, ми повинні перетворити їх у відповідні одиниці. Маса NaOH повинна бути перетворена в родимки NaOH. Молярна маса NaOH становить 40,00 г/моль:

    \(\mathrm{25.0\: g\: NaOH\times\dfrac{1\: mol\: NaOH}{40.00\: g\: NaOH}=0.625\: mol\: NaOH}\)

    Далі перетворюємо одиниці об'єму з мілілітрів в літри:

    \(\mathrm{750\: mL\times\dfrac{1\: L}{1,000\: mL}=0.750\: L}\)

    Тепер, коли величини виражені у відповідних одиницях, ми можемо підставити їх у визначення молярності:

    \(\mathrm{M=\dfrac{0.625\: mol\: NaOH}{0.750\: L}=0.833\: M\: NaOH}\)

    Вправа\(\PageIndex{5}\)

    Якщо чашка кави об'ємом 350 мл містить 0,150 г кофеїну (C 8 H 10 N 4 O 2), яка молярність цього розчину кофеїну?

    Відповідь

    0.00221 М

    Використання молярності в розрахунках

    Визначення молярності також може бути використано для розрахунку необхідного обсягу розчину, враховуючи його концентрацію і кількість бажаних молів, або кількість молів розчиненої речовини (а згодом і маси розчиненої речовини), враховуючи його концентрацію і обсяг. Як і в процентній концентрації, молярність також може бути виражена як коефіцієнт перетворення.

    Молярність визначається як моль розчиненої речовини на літр розчину. У знаменнику коефіцієнта перерахунку присутній розуміється 1. Наприклад, 3,0 М розчину сахарози означає, що в кожному літрі розчину розчинено три молі сахарози. Математично це констатується наступним чином:

    3,0 моль сахарози = 1 л розчину

    Розділивши обидві сторони цього виразу на обидві сторони, ми генеруємо два можливих коефіцієнта перетворення:

    \(\mathrm{\dfrac{3.0\: mol\: sucrose}{1\: L\: solution}}\)або \(\mathrm{\dfrac{1\: L\: solution}{3.0\: mol\: sucrose}}\)

    Перший коефіцієнт перетворення може бути використаний для перетворення з об'єму (L) розчину в молі розчиненої речовини, а другий перетворює з молів розчиненої речовини в об'єм (L) розчину.

    clipboard_e28e447425ad8aaf91fb5b219b5864def.png

    Наприклад, припустимо, нас запитують, скільки молів сахарози присутній в 0,108 л 3,0 М розчину сахарози. Заданий обсяг (0,108 л) множиться на перший коефіцієнт перерахунку, щоб скасувати одиниці L, і виявляють, що присутній 0,32 моль сахарози.

    \[0.108\cancel{L\, solution}\times \dfrac{3.0\, mol\, sucrose}{\cancel{1L\, solution}}=0.32\, mol\, sucrose \nonumber \]

    Скільки літрів 3,0 М розчину сахарози потрібно для отримання 4,88 моль сахарози? При такому перетворенні множимо задану (4,88 моль сахарози) на другий коефіцієнт перерахунку. Це скасовує одиниці кротів і перетворює його в літри розчину.

    \[4.88\cancel{mol\, sucrose}\times \dfrac{1\, L\, solution}{\cancel{3.0\, mol\, sucrose}}=1.63\, L\, solution \nonumber \]

    Приклад\(\PageIndex{6}\)
    1. Який обсяг 0,0753 М розчину диметиламіну [(CH 3) 2 NH] необхідний для отримання 0,450 моль сполуки?
    2. Етиленгліколь (C 2 H 6 O 2) змішують з водою, щоб зробити охолоджуючі рідини для автоматичного двигуна. Скільки грамів С 2 Н 6 О 2 знаходиться в 5,00 л 6,00 М водного розчину?
    Рішення

    1. Для вирішення для обсягу помножте «даний» (0,450 моль диметиламіну) на коефіцієнт перетворення молярності (0,0753 М). Використовуйте правильний коефіцієнт перерахунку, щоб скасувати одиницю «моль» і отримати одиницю об'єму (L) розчину:

    \(\mathrm{0.450\: mol\: dimethylamine\times\dfrac{1\: L\: solution}{0.0753\: mol\: dimethylamine}=5.98\: L\: solution}\)

    2. Стратегія у вирішенні цієї задачі полягає в перетворенні заданого обсягу (5.00 л) за допомогою 6.00 М (коефіцієнт перетворення) для вирішення молів етиленгліколю, який потім може бути перетворений в грами.

    Крок 1: Перетворіть заданий обсяг (5,00 л) на молі етиленгліколь.

    \(\mathrm{5.00\: L\: solution\times\dfrac{6.00\: mol\: C_2H_6O_2}{1\: L\: solution}=30.0\: mol\: C_2H_6O_2}\)

    Крок 2: Перетворіть 30.0 моль C 2 H 6 O 2 в грами C 2 H 6 O 2. Молярна маса С 2 Н 6 О 2 = 62,08 г/моль

    \(\mathrm{30.0\: mol\: C_2H_6O_2\times\dfrac{62.08\: g\: C_2H_6O_2}{1\: mol\: C_2H_6O_2}=1,860\: g\: C_2H_6O_2}\)

    Та ж двоетапна задача також може бути відпрацьована в одному рядку, а не у вигляді двох окремих кроків, наступним чином:

    clipboard_e35a97b86f4b5bb4d012a423b61e91fc1.png

    \(\mathrm{5.00\: L\: solution\times\dfrac{6.00\: mol\: C_2H_6O_2}{1\: L\: solution}\times\dfrac{62.08\: g\: C_2H_6O_2}{1\: mol\: C_2H_6O_2}=1,860\: g\: C_2H_6O_2}\)

    Остаточний відповідь округляється до 3 значущих цифр. Таким чином, в зазначеній кількості охолоджуючої рідини двигуна знаходиться 1860 г C 2 H 6 O 2.

    Примітка: Диметиламін має «рибний» запах. Насправді органічні сполуки, звані амінами, викликають запах гниючої риби.

    Приклад\(\PageIndex{6A}\)
    1. Який обсяг 0,0753 М розчину диметиламіну [(CH 3) 2 NH] необхідний для отримання 0,450 моль сполуки?
    2. Етиленгліколь (C 2 H 6 O 2) змішують з водою, щоб зробити охолоджуючі рідини для автоматичного двигуна. Скільки грамів С 2 Н 6 О 2 знаходиться в 5,00 л 6,00 М водного розчину?
    Рішення

    Це альтернативний метод, якщо ви не хочете використовувати коефіцієнт перетворення для молярності. В обох частинок ми будемо використовувати визначення молярності для вирішення бажаної кількості.

    1. \(\mathrm{0.0753\: M=\dfrac{0.450\: mol\: (CH_3)_2NH}{volume\: of\: solution}}\)

    Для розв'язку об'єму розчину множимо обидві сторони на об'єм розчину і розділимо обидві сторони на величину молярності, щоб виділити об'єм розчину з одного боку рівняння:

    \(\mathrm{volume\:of\:solution = \dfrac{0.450\:mol\:(CH_3)_2NH}{0.0753\:M}=5.98\:L}\)

    Зауважимо, що оскільки визначення молярності - моль/л, поділ моль на М дає L, одиницю об'єму.

    1. Молярна маса С 2 Н 6 О 2 становить 62,08 г/моль., так

    \(\mathrm{6.00\: M=\dfrac{moles\: of\: solute}{5.00\: L}}\)

    Для вирішення за кількістю молей розчиненого речовини множимо обидві сторони на обсяг:

    молі розчиненої речовини = (6,00 М) (5,00 л) = 30,0 моль

    Зверніть увагу, що оскільки визначення молярності - моль/л, твір M × L дає моль, одиницю кількості. Тепер, використовуючи молярну масу C 3 H 8 O 3, перетворюємо моль в g:

    \(\mathrm{30.0\: mol\times\dfrac{62.08\: g}{mol}=1,860\: g}\)

    Таким чином, в зазначеній кількості охолоджуючої рідини двигуна знаходиться 1860 г C 2 H 6 O 2.

    Вправа\(\PageIndex{6}\)
    1. Який обсяг 0,0902 М розчину мурашиної кислоти (ГСООН) необхідний для отримання 0,888 моль ГСООН?
    2. Оцтова кислота (HC 2 H 3 O 2) - кислота в оцті. Скільки грам HC 2 H 3 O 2 знаходиться в 0,565 л розчину 0,955 М?
    Відповідь

    а. 9,84 л

    б. 32,4 г

    Використання молярності в задачах стехіометрії

    З усіх способів вираження концентрації молярність є найбільш часто використовуваним в задачах стехіометрії, оскільки вона безпосередньо пов'язана з моль одиницею. Розглянемо наступне хімічне рівняння:

    HCl (aq) + NaOH (и) → Н 2 О () + NaCl (aq)

    Припустимо, ми хочемо знати, скільки літрів водного розчину HCl буде реагувати з заданою масою NaOH. Типовий підхід до відповіді на це питання полягає в наступному:

    steps.jpg
    Малюнок\(\PageIndex{2}\): Типовий підхід до вирішення проблем молярності

    Сам по собі кожен крок є простим перетворенням. Саме поєднання кроків є потужним кількісним інструментом вирішення проблем.

    Приклад\(\PageIndex{7}\)

    Скільки мілілітрів 2,75 М розчину HCl потрібно для реакції з 185 г NaOH? Збалансоване хімічне рівняння для цієї реакції виглядає наступним чином:

    HCl (aq) + NaOH (и) → Н 2 О () + NaCl (aq)

    Рішення

    Ми будемо слідувати блок-схемі, щоб відповісти на це питання. Спочатку ми перетворюємо масу NaOH в молі NaOH, використовуючи його молярну масу, 40,00 г/моль:

    \(\mathrm{185\: g\: NaOH\times\dfrac{1\: mol\: NaOH}{40.00\: g\: NaOH}=4.63\: mol\: NaOH}\)

    Використовуючи збалансоване хімічне рівняння, ми бачимо, що існує співвідношення молів HCl до молів NaOH. Ми використовуємо це для визначення кількості молів HCl, необхідних для реакції з заданою кількістю NaOH:

    \(\mathrm{4.63\: mol\: NaOH\times\dfrac{1\: mol\: HCl}{1\: mol\: NaOH}=4.63\: mol\: HCl}\)

    Нарешті, ми використовуємо визначення молярності, щоб визначити обсяг 2,75 М HCl, необхідний:

    \(\mathrm{2.75\: M\: HCl=\dfrac{4.63\: mol\: HCl}{volume\: of\: HCl\: solution}}\)

    \(\mathrm{volume\: of\: HCl=\dfrac{4.63\: mol\: HCl}{2.75\: M\: HCl}=1.68\: L\times\dfrac{1,000\: mL}{1\: L}=1,680\: mL}\)

    Нам потрібно 1,680 мл 2,75 М HCl, щоб реагувати з NaOH.

    Та ж багатоступінчаста задача також може бути відпрацьована в одному рядку, а не окремими кроками, наступним чином:

    clipboard_e4d09e91b60ea3da4eb10e445fe634f61.png

    \(\mathrm{185\: g\: NaOH\times\dfrac{1\: mol\: NaOH}{40.00\: g\: NaOH}\times\dfrac{1\: mol\: HCl}{1\: mol\: NaOH}\times\dfrac{1\: L\: HCl\: solution}{2.75\: mol\: HCl}\times\dfrac{1000\: mL\: HCl\: solution}{1\: L\: HCl\: solution}=1,680\: mL\: HCl\: solution}\)

    Наша остаточна відповідь (округлена до трьох значущих цифр) - 1,680 мл розчину HCl.

    Вправа\(\PageIndex{7}\)

    Скільки мілілітрів розчину 1,04 M H 2 SO 4 потрібно для реакції з 98,5 г Са (ОН) 2? Збалансоване хімічне рівняння для реакції виглядає наступним чином:

    \[H_2SO_{4(aq)} + Ca(OH)_{2(s)} \rightarrow 2H_2O_{(ℓ)} + CaSO_{4(aq)} \nonumber \]

    Відповідь

    1 280 мл

    Загальні кроки для виконання таких задач стехіометрії наведені на малюнку\(\PageIndex{3}\). Можливо, ви захочете звернутися до цієї цифри при роботі з розчинами в хімічних реакціях. Подвійні стрілки на малюнку\(\PageIndex{3}\) вказують на те, що ви можете почати з будь-якого кінця діаграми і після серії простих перетворень визначити кількість на іншому кінці.

    9.3.jpg
    Рисунок\(\PageIndex{3}\): Діаграма кроків використання молярності в розрахунках стехіометрії. При використанні молярності в розрахунках стехіометрії певна послідовність кроків зазвичай призводить вас до правильної відповіді.

    Багато рідин, що знаходяться в нашому організмі, є розчинами. Розчинені речовини варіюються від простих іонних сполук до складних білків. У таблиці\(\PageIndex{2}\) наведено типові концентрації деяких з цих розчинених речовин.

    Таблиця\(\PageIndex{2}\): Приблизні концентрації різних розчинів в деяких розчині в організмі*
    Рішення Розчинена речовина Концентрація (М)
    плазма крові На + 0,138
    К + 0,005
    Са 2 + 0,004
    Мг 2 + 0,003
    Cl − 0.110
    ГСО 3 − 0,030
    шлункова кислота HCl 0,10
    сечі NaCl 0,15
    ПО 4 - 3 − 0,05
    NH 2 КОНН 2 (сечовина) 0,30
    * Примітка: Концентрації є приблизними і можуть сильно відрізнятися.
    Дивлячись ближче: робить отруту

    Чому ми можемо пити 1 qt води, коли ми спрагнемо і не постраждаємо, але якщо ми проковтнемо 0,5 г миш'яку, ми можемо померти? Є стара приказка: дозу робить отрута. Це означає, що те, що може бути небезпечним в деяких кількостях, не може бути небезпечним в інших кількостях.

    Візьмемо миш'як, наприклад. Деякі дослідження показують, що позбавлення миш'яку обмежує ріст таких тварин, як кури, кози та свині, припускаючи, що миш'як насправді є важливим мікроелементом у раціоні. Люди постійно піддаються впливу крихітних кількостей миш'яку з навколишнього середовища, тому дослідження людей, які повністю не містять миш'яку, недоступні; якщо миш'як є важливим мікроелементом в раціоні людини, він, ймовірно, потрібно близько 50 ppb або менше. Токсична доза миш'яку відповідає приблизно 7000 ppb і вище, що в 140 разів перевищує слідову кількість, яка може знадобитися організму. Таким чином, миш'як не отруйний сам по собі. Швидше, це кількість, яка небезпечна: дозу робить отрута.

    Так само, скільки води потрібно, щоб зберегти нас в живих, занадто багато її також ризиковано для нашого здоров'я. Занадто швидке вживання занадто великої кількості води може призвести до стану, який називається водним сп'янінням, що може призвести до летального результату. Небезпека при водному сп'янінні полягає не в тому, що вода сама по собі стає токсичною. Це те, що занадто швидке потрапляння занадто великої кількості води розбавляє іони натрію, іони калію та інші солі в крові до концентрацій, які недостатньо високі для підтримки функцій мозку, м'язів та серця. Військовослужбовці, спортсмени на витривалість і навіть туристи пустелі схильні до водної інтоксикації, якщо п'ють воду, але не заповнюють солі, втрачені в поті. Як показує цей приклад, навіть правильні речовини в неправильних кількостях можуть бути небезпечними!