Koncentrácia

Koncentrácia môže byť aj synonymum slova sústredenie, pozrisústredenie

Koncentráciaje miera množstva látky v zmesi, najčastejšie vroztoku.Označuje sa rôzne podľa toho, ako koncentráciu vyjadrujeme.

V symbolickom zápise sa niekedy koncentrácia látkyAoznačuje ako$c(A)\,\!$,$[A]\,\!$,$c_{A}\,\!$.

Vyjadrenie koncentrácie

JednotkamiSIsa koncentrácia dá vyjadriť rôznymi spôsobmi:

Látková koncentrácia

Štandardným vyjadrením koncentrácie je použitielátkového množstva.Koncentráciu je možné vyjadriť ako

$c_{A}={\frac {n_{A}}{V}}$

kdec_Aje molárna koncentrácia látky,n_Aje látkové množstvo látky aVje objem roztoku. Jej jednotka je potom mol.l⁻¹,často zapisovaná jednoducho ako M.Táto koncentrácia sa nazýva molarita alebo molárna koncentrácia. Niekedy sa označuje ako množstvová koncentrácia.

Obdobným vyjadrením koncentrácie, ktorá namiesto objemu rozpúšťadla využíva jeho hmotnosť, je molalita,pre ktorú platí

$c_{A}={\frac {n_{A}}{m_{r}}}$

kdem_rje hmotnosť rozpúšťadla. Jej jednotka je potom mol.kg⁻¹.

Hmotnostná koncentrácia

Pri roztokoch sa často stretneme s prepočtom látkového množstva nahmotnosťlátky:

$c_{A}={\frac {m_{A}}{V}}$

To zjednodušuje prípravu roztokov, pretože stačí dané množstvo látky odvážiť. Koncentrácia je vyjadrená hmotnosťou zložky na jednotku objemu [g.l⁻¹].

Hmotnostný zlomok

Vyjadruje podiel hmotnosti zložky na jednotku hmotnosti zmesi. Pre hmotnostný zlomok zložkyAplatí:

$w_{A}={\frac {m_{A}}{\sum m}}$

Súčet hmotnostných zlomkov všetkých zložiek zmesi je rovný jednej. Pre vyjadrenie hmotnostného zlomku vpercentáchprenásobíme podiel 100 %:

$w_{A}={\frac {m_{A}}{\sum m}}\cdot 100\,\%$

Objemový zlomok

Vyjadruje podiel objemu zložky kusúčtu objemov všetkých zložiek zmesi.Označuje sa písmenom$\varphi$(fí). Môže sa vyjadriť ajpercentuálne.Rizikom pri udávaní koncentrácie v takejto forme je, že objem kvapaliny či plynu závisí odteplotyatlaku.Pre objemový zlomok zložkyAplatí:

$\varphi _{A}={\frac {V_{A}}{\sum V}}={\frac {V_{A}}{\sum V}}\cdot 100\,\%$

Súčet objemových zlomkov všetkých zložiek zmesi je rovný jednej resp. 100 %.

Častou chybou pri vyjadrovaní objemového zlomku jenesprávny vzorec:

$\varphi _{A}={\frac {V_{A}}{V_{\mathrm {zmesi} }}}$

Tento vzorec platí len v tvare:

$\varphi _{A}\approx {\frac {V_{A}}{V_{\mathrm {zmesi} }}}$

a to len vtedy, ak môžeme zanedbať objemovú kontrakciu (napr. ide o ideálnyroztok)

Dôvod nesprávnosti:Objem výslednej zmesi nemusí byť rovnaký ako súčet objemov jednotlivých zložiek (objemová kontrakcia), a preto by sme pri použití tohto nesprávneho vzorca museli ešte pred prípravou roztoku poznať jeho výsledný objem, inak by sme roztok nedokázali pripraviť.

Molový zlomok

Vyjadruje podiel látkového množstva zložky ku látkovému množstvu zmesi. Označuje sa písmenom$x$.Opäť ho môžeme vyjadriť vpercentách.Pre molový zlomok látkyAplatí:

$x_{A}={\frac {n_{A}}{\sum n}}={\frac {n_{A}}{\sum n}}\cdot 100\,\%$

Súčet molových zlomkov všetkých zložiek zmesi je rovný jednej resp. 100 %.

Relatívny hmotnostný zlomok

Vyjadruje podiel hmotnosti zložky ku hmotnosti ostatných zložiek sústavy. Označuje sa symbolom${\bar {X}}$.Používa sa najmä v priemyselnej chémii a väčšinou len pri dvojzložkových sústavách. Všeobecne pre relatívny hmotnostný zlomok zložkyAplatí:

${\bar {X}}_{A}={\frac {m_{A}}{\sum m-m_{A}}}$

Teda pre zmes tvorenú zložkamiAaBplatí:

${\bar {X}}_{A}={\frac {m_{A}}{m_{B}}}\qquad {\bar {X}}_{B}={\frac {m_{B}}{m_{A}}}$

(Upozornenie:pri relatívnom hmotnostnom resp. molovom zlomku v žiadnom prípade neplatí$\sum {\bar {X}}=1$)

Relatívny molový zlomok

Vyjadruje podiel látkového množstva zložky ku látkovému množstvu ostatných zložiek sústavy. Označuje sa symbolom$X$.Používa sa najmä v priemyselnej chémii a väčšinou len pri dvojzložkových sústavách. Všeobecne pre relatívny molový zlomok zložkyAplatí:

$X={\frac {n_{A}}{\sum n-n_{A}}}$

Teda pre zmes tvorenú zložkamiAaBplatí:

$X_{A}={\frac {n_{A}}{n_{B}}}\qquad X_{B}={\frac {n_{B}}{n_{A}}}$

Relatívna koncentrácia

V podstate ide o klasickú látkovú koncentráciu, ale takto vyjadrená koncentrácia je bezrozmerná. Relatívnu koncentráciu zložky A značíme [A] (analogicky pre KCl — [KCl]). Pre relatívnu koncentráciu zložkyAplatí:

$[A]={\frac {c_{A}}{c{}_{A}^{0}}}\qquad c{}_{A}^{0}=1\,\mathrm {mol\,dm^{-3}}$

Hodnota relatívnej koncentrácie sa rovná hodnote bežnej látkovej koncentrácie (delíme len číslom 1 a rozmerom$\mathrm {mol\,dm^{-3}}$). Používať tento spôsob vyjadrenia koncentrácie je výhodné, ak vykonávame s koncentráciou rôzne matematické úpravy (logaritmovanie etc.) — odpadajú starosti s rozmerom$\mathrm {mol\,dm^{-3}}$.

Iné projekty

Wikicitáty

• Wikicitáty ponúkajú citáty od alebo oKoncentrácia

Fyzikálny portál Chemický portál