Aine kogus, mol, molaarmass ja molaarruumala

Sektsioonid: Keemia

1. tund.

Teema: aine kogus. Sünnimärk

Keemia on ainete teadus. Ja kuidas aineid mõõta? Millistes ühikutes? Aine moodustavates molekulides, kuid seda on väga raske teha. Grammides, kilogrammides või milligrammides, kuid need mõõdavad massi. Aga mis siis, kui me ühendame tasakaalul mõõdetud massi ja aine molekulide arvu, kas see on võimalik?

a) H-vesinik

1 a.e.m = 1,66 * 10-24 g

Võtke 1 g vesinikku ja arvutage vesinikuaatomite arv selles massis (soovitage õpilastel seda teha kalkulaatori abil).

N_n= 1 g / (1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23

b) O-hapnik

JA_umbes= 16a.e.m = 16 * 1,67 * 10-24 g

N_o= 16 g / (16 * 1,66 * 10-24) g = 6,02 * 10 23

c) C-süsinik

JA_koos= 12a.e.m = 12 * 1,67 * 10 - 24 g

N_c= 12 g / (12 * 1,66 * 10-24) g = 6,02 * 10 23

Me järeldame: kui me võtame sellise aine massi, mis võrdub küll aatommassiga, kuid võetakse grammides, siis on selle aine puhul alati (mis tahes aine jaoks) 6,02 * 10 23 aatomit.

= 18 g / (18 * 1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23 veemolekulit jne..

N_ja = 6,02 * 10 23 - arv või konstant Avogadro.

Koi - aine kogus, mis sisaldab 6,02 * 10 23 molekuli, aatomit või iooni, s.o. struktuuriüksused.

Seal on molekulide moolid, aatomite moolid, ioonide moolid.

n on moolide arv, (moolide arvu tähistatakse sageli - alasti),
N on aatomite või molekulide arv,
N_ja = Avogadro konstant.

Kmol = 103 mol, mmol = 10-3 mol.

Näidake Amedeo Avogadro portree multimeediainstallatsioonis ja rääkige sellest lühidalt või juhendage õpilast koostama lühike ettekanne teadlase elust.

2. tund.

Teema “Aine molaarmass”

Milline on 1 mooli aine mass? (Õpilased saavad sageli ise järeldusi teha.)

Aine ühe mooli mass on võrdne selle molekulmassiga, kuid väljendatud grammides. Aine ühe mooli massi nimetatakse molaarmassiks ja tähistatakse M.

Valemid

M on molaarmass,
n on moolide arv,
m - aine mass.

Mõõdetakse mooli mass (g / mol), kmoli mass (kg / kmol), mmol mass (mg / mol).

Täitke tabel (tabelid on laiali jagatud).

Aine

Molekulide arv
N = n_an

Molaarmass
M =
(arvutatud PSE järgi)

Moolide arv
n () =

Aine mass
m = M n

5 mol

980g

12.04 * 10 26

3. tund.

Teema: gaaside molaarmaht

Lahendame probleemi. Määrake vee maht, mille mass normaaltingimustes on 180 g.

Arvestades:

Need. arvestame vedelate ja tahkete kehade mahtu läbi tiheduse.

Kuid gaaside mahu arvutamisel ei ole vaja tihedust teada. Miks?

Itaalia teadlane Avogadro leidis, et võrdsetes kogustes erinevaid gaase samades tingimustes (rõhk, temperatuur) sisaldab sama arv molekule - seda väidet nimetatakse Avogadro seaduseks.

Need. kui võrdsetel tingimustel V (H₂) = V (O₂), siis n (H₂) = n (O₂) ja vastupidi, kui võrdsetel tingimustel on n (H₂) = n (O₂), siis on nende gaaside mahud samad. Aine mool sisaldab alati sama arvu molekule 6,02 * 10 23.

Me järeldame - samadel tingimustel peaksid gaasimoolid võtma sama mahu.

Normaaltingimustes (t = 0, P = 101,3 kPa. Või 760 mm Hg) hõivavad kõigi gaaside moolid sama mahu. Seda helitugevust nimetatakse molaarseks..

V_m= 22,4 l / mol

1 kmool võtab ruumala -22,4 m 3 / kmol, 1 mmol võtab ruumala -22,4 ml / mmol.

Näide 1. (tahvlile lahendatud):

n (H₂) = 10 mol
V (h₂)-?

Näide 2. (Võite pakkuda õpilastele lahendusi):

Paluge õpilastel täita arvutustabel.

Aine

Molekulide arv
N = n N_a

Aine mass
m = M n

Moolide arv
n =

Molaarmass
M =
(saab määrata PSE järgi)

Maht
V = v_m n

Glükoos

Glükoos on oluline perifeerses veres sisalduvate süsivesikute allikas. Glükoosi oksüdeerimine on oluline raku energiaallikas kehas. Toiduga sissevõetud glükoos muundatakse glükogeeniks, mida hoitakse maksas, või rasvhapeteks, mida säilitatakse rasvkoes. Glükoosi kontsentratsiooni veres kontrollivad hoolikalt paljud hormoonid, millest olulisemad on pankrease hormoonid.

Kiire ja täpne viis tühja kõhu veresuhkru kontrollimiseks vastandub järsult veresuhkru kiirele tõusule süsivesikute seedimisel. Vere glükoosisisalduse langus kriitilisele tasemele (umbes 2,5 mmol) põhjustab kesknärvisüsteemi talitlushäireid. See avaldub hüpoglükeemia kujul ja seda iseloomustab lihaste nõrkus, liigutuste halb koordinatsioon, segasus. Vere glükoosisisalduse edasine langus põhjustab hüpoglükeemilist koomat. Vere glükoosisisaldus on ebajärjekindel ja sõltub lihaste aktiivsusest ning söögikordade vahelistest intervallidest. Need kõikumised suurenevad veelgi, kui veresuhkru tase on häiritud, mis on tüüpiline mõnede patoloogiliste seisundite korral, kui veresuhkru taset võib tõsta (hüperglükeemia) või vähendada (hüpoglükeemia)..

Kõige tavalisem põhjus hüperglükeemia on suhkruhaigus, mis tuleneb insuliini või selle aktiivsuse ebapiisavast sekretsioonist. Seda haigust iseloomustab vere glükoosisisalduse tõus sellisel määral, et see ületab neeruläve ja suhkur ilmub uriinis (glükoosuria). Vere glükoosisisalduse suurenemist soodustavad ka mitmed sekundaarsed tegurid. Nende tegurite hulka kuuluvad pankreatiit, kilpnäärme talitlushäired, neerupuudulikkus ja maksahaigus..

Vähem tuntud hüpoglükeemia. Vere glükoositaseme langust võivad põhjustada mitmed tegurid, näiteks insulinoom, hüpopituitarism või insuliini põhjustatud hüpoglükeemia. Hüpoglükeemia esineb mitmetes patoloogilistes haigusseisundites, sealhulgas vastsündinute raske hingamispuudulikkuse sündroom, rasedate toksikoos, kaasasündinud ensüümivaegus, Raya sündroom, maksafunktsiooni kahjustused, insuliini tootvad pankrease kasvajad (insulinoomid), insuliini antikehad, pankreasevälised kasvajad, septitseemia, krooniline neerupuudulikkus alkoholitarbimine.

Vere glükoosisisalduse mõõtmist kasutatakse suhkruhaiguse tuvastamise, hüpoglükeemia kahtluse korral, suhkruhaiguse ravi jälgimiseks ja süsivesikute metabolismi hindamiseks, näiteks suhkruhaigusega rasedate ägeda hepatiidi, ägeda pankreatiidi ja Addisoni tõve korral.

Uriini glükoosisisalduse mõõtmist kasutatakse diabeedi, glükosuuria, neerufunktsiooni kahjustuse tuvastamiseks ja diabeediga patsientide raviks.

Tserebrospinaalvedelikus sisalduva glükoosisisalduse mõõtmist kasutatakse meningiidi, ajukelme kasvajate ja muude neuroloogiliste häirete tuvastamiseks. Tserebrospinaalvedelikus võib glükoos olla madal või seda ei saa üldse tuvastada ägeda bakteriaalse, krüptokoki, torukujulise või kartsinoomse meningiidi, samuti aju abstsessi korral. Selle põhjuseks võib olla leukotsüütide või muude kiiresti metaboliseeruvate rakkude kõrge glükoosivarustus. Viirusliku nakkusliku meningiidi ja entsefaliidi korral on glükoositase tavaliselt normaalne..

Seerum / plasma (tühja kõhuga)

Diabeedi diagnoosimisel aktsepteeritakse üldiselt järgmisi piirväärtusi:

a) plasma glükoos juhuslikus uuringus: ≥ 11,1 mmol / l
b) tühja kõhuga plasma glükoos: ≥ 7,0 mmol / L või
c) 2 tundi pärast glükoosi tarbimist glükoositaluvuse testi ajal: ≥ 11,1 mmol / L.

Kui üks neist kriteeriumidest on kindlaks tehtud, tuleb tulemusi kinnitada, korrates uuringut järgmisel päeval, kui hüperglükeemiat pole kinnitatud, millega kaasneb äge metaboolne dekompensatsioon.

Kogu veri

Hematokriti tase võib vere glükoosisisalduse madalate väärtuste ja plasmakontsentratsiooni tõttu mõjutada plasma glükoositaseme ja täisvere sisalduse erinevust. Kõrge hematokrititase põhjustab vere glükoosisisalduse suurenemist vereplasmas.

Ainete teisendamise kalkulaator

See kalkulaator võimaldab teil teisendada aine bioloogilise aktiivsuse olemasolevatelt väärtustelt teistele vajalikele. See võib aidata teid isiklikel eesmärkidel või kui olete seotud meditsiiniga, siis ka töötajatel. Kalkulaator on tähelepanuväärne oma täpsuse ja kiiruse poolest..
Tema abiga saate tõlkida proportsioonid:

• hormoonid;
• vaktsiinid;
• verekomponendid;
• vitamiinid;
• bioloogiliselt aktiivsed ained.

Kuidas kalkulaatorit kasutada?

• peate sisestama väärtuse ühiku või alternatiivse ühiku väljadele;
• arvutamine toimub ilma nuppu vajutamata, kalkulaator kuvab tulemuse automaatselt;
• kirjutage tulemus vajalikku kohta üles või jätke meelde.

1 mmol, mitu mg

Koi, molaarmass

Keemilistes protsessides osalevad väikseimad osakesed - molekulid, aatomid, ioonid, elektronid. Selliste osakeste arv isegi väga väikeses osas on väga suur. Seetõttu kasutatakse suure arvuga matemaatiliste toimingute vältimiseks keemilises reaktsioonis osaleva aine koguse - mooli - iseloomustamiseks spetsiaalset ühikut.

Mool on selline kogus ainet, mis sisaldab teatud arvu osakesi (molekule, aatomeid, ioone), mis on võrdne Avogadro konstandiga

Alaline Avogadro N_A "Aatomite arv" on aatomite arv, mis sisaldub 12 g 12 C isotoobis:

Seega sisaldab 1 mol mis tahes ainet 6,02 • 10 23 selle aine osakest.

1 mool hapnikku sisaldab 6,02 • 10 23 O molekule₂.

1 mol väävelhapet sisaldab 6,02 • 10 23 molekuli H2 SO 4.

1 mol rauda sisaldab 6,02 • 10 23 Fe aatomit.

1 mol väävlit sisaldab 6,02 • 10 23 S aatomit.

2 mol väävlit sisaldab 12,04 • 10 23 S aatomit.

0,5 mol väävlit sisaldab 3,01 • 10 23 S aatomit.

Selle põhjal saab suvalist ainekogust väljendada teatud arvu moolidega ν (alasti). Näiteks sisaldab aine proov 12,04 • 10 23 molekuli. Seetõttu on aine kogus selles proovis:

kus N on antud aine osakeste arv;
N a - osakeste arv, mis sisaldavad 1 mooli ainet (Avogadro konstant).

Aine molaarmass (M) on mass, mis on 1 mool antud ainet..
Selle väärtuse, mis on võrdne aine massi m ja aine koguse ν suhtega, on mõõtmetega kg / mol või g / mol. Molaarmass, väljendatud g / mol, on arvuliselt võrdne suhtelise suhtelise molekulmassiga M_r (aatomstruktuuriga ainete puhul - suhteline aatommass A)_r).
Näiteks metaani CH molaarmass₄ määratletud järgmiselt:

M (CH₄) = 16 g / mol, s.t. 16 g CH₄ sisaldavad 6,02 • 10 23 molekuli.

Aine molaarmassi saab arvutada järgmise valemi abil, kui selle mass m ja kogus (moolide arv) ν on teada:

Seetõttu saame aine massi ja molaarmassi teades arvutada selle moolide arvu:

või leidke aine mass moolide arvu ja molaarmassi järgi:

Tuleb märkida, et aine molaarmassi väärtus määratakse selle kvalitatiivse ja kvantitatiivse koostisega, s.o. sõltub M-ist_r ja A_r. Seetõttu on sama moolide arvuga erinevatel ainetel erinev mass m.

Näide
Arvutage CH-metaani massid₄ ja etaan C₂H₆, võetakse ν = 2 mol kummaski.

Otsus
Metaani M (CH₄) on võrdne 16 g / mol;
metaani M molaarmass (C₂N₆) = 2 • 12 + 6 = 30 g / mol.
Siit:

Seega on mool osa ainest, mis sisaldab sama arvu osakesi, kuid millel on erinevate ainete jaoks erinev mass, kuna aineosakesed (aatomid ja molekulid) pole massis identsed.

Ν arvutamist kasutatakse peaaegu kõigis arvutusprobleemides.

Probleemide lahendamise näidised

Ülesanne number 1. Arvutage raua mass (g) aine koguse järgi

Arvestatud: v (Fe) = 0,5 mol

M (Fe) = Ar (Fe) = 56 g / mol (perioodilisest süsteemist)

m (Fe) = 56 g / mol; 0,5 mol = 28 g

Vastus: m (Fe) = 28 g

Ülesanne number 2. Arvutage mass (g) 12,04 · 10 23 kaltsiumoksiidi Ca O molekuli?

Antud: N (CaO) = 12,04 * 10 23 molekuli

m = M · v, v = N / N_a,

seetõttu arvutamise valem

M (CaO) = Ar (Ca) + Ar (O) = 40 + 16 = 56 g / mol

m = 56 g / mol · (12,04 * 10 23 / 6,02 · 10 23 1 / mol) = 112 g

Lahuste kontsentratsioon. Lahuste kontsentratsiooni väljendamise meetodid.

Lahuse kontsentratsiooni saab väljendada nii mõõtmeteta ühikutes (fraktsioonid, protsentides) kui ka mõõtmelistes kogustes (massifraktsioonid, molaarsus, tiitrid, molaarfraktsioonid).

Kontsentratsioon on lahustunud aine kvantitatiivne koostis (konkreetsetes ühikutes) ruumala või massiühiku kohta. Lahustunud aine tähistati X ja lahusti oli S. Enamasti kasutan mõistet molaarsus (molaarne kontsentratsioon) ja molaarfraktsioon.

Lahuste kontsentratsiooni väljendamise meetodid.

1. Massiosa (või aine kontsentratsioon protsentides) on lahustunud aine massi m ja lahuse kogumassi suhe. Lahustunud ja lahustist koosneva binaarse lahuse jaoks:

ω on lahustunud aine massiprotsent;

m_{in va} - lahustunud aine mass;

Massiosa, väljendatuna ühiku osadena või protsentides.

2. Molaarne kontsentratsioon või molaarsus on lahustunud ainete moolide arv ühe liitri V lahuses:

C on lahustunud aine molaarne kontsentratsioon, mol / l (tähis M on samuti võimalik, näiteks 0,2 M HCl);

n on lahustunud aine kogus, mol;

V on lahuse maht, l.

Lahust nimetatakse molaarseks või ühemolaarseks, kui 1 liitris lahuses lahustatakse 1 mol ainet, detsimolaarne - lahustatakse 0,1 mol ainet, sentimolaarne - 0,01 mol ainet, millimolaarne - 0,001 mol ainet.

3. Lahuse C (x) molaarkontsentratsioon (molaarsus) näitab lahustatud moolide arvu n lahustis 1 kg m:

C (x) - molaarsus, mol / kg;

n on lahustunud aine kogus, mol;

4. Tiiter - aine sisaldus grammides 1 ml lahuse kohta:

T on lahustunud aine tiiter, g / ml;

m_{in va} - lahustunud aine mass, g;

5. Lahustunud aine molaarfraktsioon on mõõtmeteta kogus, mis võrdub lahustunud aine n koguse ja lahuses sisalduvate ainete üldkoguse suhtega:

N on lahustunud aine mooliosa;

n on lahustunud aine kogus, mol;

n_{a la} - lahusti kogus, mol.

Moolifraktsioonide arv peaks olema 1:

Mõnikord on probleemide lahendamisel vaja liikuda ühest väljendusühikust teise:

ω (X) - lahustunud aine massiprotsent,%;

M (X) on lahustunud aine molaarmass;

ρ = m / (1000 V) on lahuse tihedus. 6. Lahuste normaalne kontsentratsioon (normaalsus või ekvivalendi molaarkontsentratsioon) - antud aine grammi ekvivalentide arv ühe liitri lahuse kohta.

Aine grammi ekvivalent - aine grammi arv, mis on arvuliselt võrdne selle ekvivalendiga.

Ekvivalent on tavapärane ühik, mis võrdub ühe vesinikuiooniga happe-aluse reaktsioonides või ühe elektroniga redoksreaktsioonides.

Selliste lahuste kontsentratsiooni registreerimiseks kasutatakse lühendeid n või N. Näiteks lahust, mis sisaldab 0,1 mol-ekv / l, nimetatakse detsinormaalseks ja selle väärtus on 0,1 n..

KUI_N - normaalne kontsentratsioon, mol-ekv / l;

z on ekvivalentsusarv;

Aine S lahustuvus on aine maksimaalne mass, mis võib lahustuda 100 g lahustis:

Lahustuvuskoefitsient - kindlal temperatuuril küllastunud lahust moodustava aine massi ja lahusti massi suhe:

Konversioonidiagramm

Teisendage millimool liitri kohta [mmol / l] mooliks liitri kohta [mol / l]

Nurgad arhitektuuris ja kunstis

Molaarse kontsentratsiooni üksikasjad

Üldine informatsioon

Lahuse kontsentratsiooni saab mõõta mitmel viisil, näiteks lahustunud aine massi ja lahuse kogumahu suhtena. Selles artiklis käsitleme molaarset kontsentratsiooni, mida mõõdetakse moolides oleva aine koguse ja lahuse kogumahu suhtena. Meie puhul on aine lahustuv aine ja me mõõdame kogu lahuse mahtu, isegi kui selles lahustuvad muud ained. Aine kogus on elementaarsete komponentide, näiteks aine aatomite või molekulide, arv. Kuna isegi väikeses koguses ainet on tavaliselt palju elementaarseid komponente, kasutatakse aine koguse mõõtmiseks spetsiaalseid ühikuid, koid. Üks mool võrdub aatomite arvuga 12 g süsinik-12-s, st see on umbes 6 × 10²³ aatomit.

Koide on mugav kasutada, kui töötame nii väikese ainekogusega, et selle kogust saab kodus või tööstuses kasutatavate seadmete abil hõlpsasti mõõta. Vastasel juhul peaksite töötama väga suurte numbritega, mis on ebamugav, või väga väikese raskuse või mahuga, mida on ilma spetsiaalsete laboriseadmeteta keeruline leida. Kõige sagedamini kasutatakse moolidega töötamisel aatomeid, ehkki on võimalik kasutada ka teisi osakesi, näiteks molekule või elektrone. Tuleb meeles pidada, et kui kasutatakse mitteaatomeid, tuleb see ära näidata. Mõnikord nimetatakse molaarseks kontsentratsiooniks ka molaarsust..

Molaarsust ei tohiks segi ajada molaarsusega. Erinevalt molaarsusest on molaarsus lahustuva aine koguse ja lahusti massi suhe, mitte kogu lahuse mass. Kui lahustiks on vesi ja lahustuva aine kogus on vee kogusega võrreldes väike, siis on molaarsus ja molaarsus väärtuselt sarnased, kuid muudel juhtudel erinevad nad tavaliselt.

Molaarset kontsentratsiooni mõjutavad tegurid

Molaarne kontsentratsioon sõltub temperatuurist, kuigi mõnede jaoks on see sõltuvus tugevam ja teiste lahuste puhul nõrgem, sõltuvalt sellest, millised ained neis lahustuvad. Mõned lahustid laienevad temperatuuri tõustes. Sel juhul kui nendes lahustites lahustunud ained ei laiene koos lahustiga, väheneb kogu lahuse molaarkontsentratsioon. Teisest küljest, mõnel juhul aurustub lahusti temperatuuri tõustes ja lahustuva aine kogus ei muutu - sel juhul suureneb lahuse kontsentratsioon. Mõnikord juhtub vastupidist. Mõnikord mõjutab temperatuurimuutus lahustuva aine lahustumist. Näiteks lakkab osa või kogu lahustuvast ainest lahustuma ja lahuse kontsentratsioon väheneb.

Ühikud

Molaarset kontsentratsiooni mõõdetakse moolides ruumalaühiku kohta, näiteks mooli liitri kohta või mooli kuupmeetri kohta. Koid kuupmeetri kohta on SI ühik. Molaarsust saab mõõta ka muude mahuühikute abil..

Kuidas leida molaarset kontsentratsiooni

Molaarse kontsentratsiooni leidmiseks peate teadma aine kogust ja mahtu. Aine kogust saab arvutada selle aine keemilise valemi ja selle aine kogumassi kohta saadud teabe alusel lahuses. See tähendab, et molaarides sisalduva lahuse hulga välja selgitamiseks õpime perioodilisustabelist iga lahuses sisalduva aatomi aatommassi ja siis jagame aine kogumassi molekulis olevate aatomite kogu aatommassiga. Enne aatommassi liitmist peaksite veenduma, et me korrutasime iga aatomi massi molekulis olevate aatomite arvuga, mida me kaalume.

Arvutusi saate teha vastupidises järjekorras. Kui lahuse molaarkontsentratsioon ja lahustuva aine valem on teada, saate teada lahuse koguse lahuses moolides ja grammides.

Näited

Leidke 20 liitri vee ja 3 supilusikatäie sooda lahuse molaarsus. Ühes supilusikatäis - umbes 17 grammi ja kolmes - 51 grammi. Sooda on naatriumvesinikkarbonaat, mille valem on NaHCO₃. Selles näites kasutame molaarsuse arvutamiseks aatomeid, seega leiame naatrium (Na), vesiniku (H), süsiniku (C) ja hapniku (O) koostisosade aatommassi.

Na: 22,989769
H: 1,00794
C: 12,0107
O: 159994

Kuna valemis sisalduv hapnik on O₃, on vaja hapniku aatommassi korrutada 3-ga. Saame 47,9982. Nüüd liitke kõigi aatomite massid ja saate 84.006609. Aatommass on perioodilises tabelis näidatud aatommassiühikutes või a. E. m.: ka meie arvutused on nendes ühikutes. Üks a. E. m võrdub aine ühe mooli mass grammides. See tähendab, et meie näites on ühe mooli NaHC03 mass 84.006609 grammi. Meie ülesandes - 51 grammi sooda. Molaarmassi leiame jagades 51 grammi ühe mooli massist, s.o 84 grammiga, ja saame 0,6 mooli.

Selgub, et meie lahendus on 0,6 mooli sooda, mis on lahustatud 20 liitris vees. Jagage see sooda kogus lahuse kogumahuga, st 0,6 mol / 20 L = 0,03 mol / L. Kuna lahuses kasutati suurt kogust lahustit ja väikest kogust lahustuvat ainet, on selle kontsentratsioon madal.

Mõelge veel ühele näitele. Leidke ühe tassi teetassi suhkrutüki molaarkontsentratsioon. Laua suhkur koosneb sahharoosist. Esmalt leiame sahharoosi ühe mooli massi, mille valem on C₁₂H₂₂O₁₁. Periooditabelit kasutades leiame aatommassid ja määrame sahharoosi ühe mooli massi: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 grammi. Ühes suhkrutükis 4 grammi, mis annab meile 4/342 = 0,01 mooli. Ühes tassis on umbes 237 milliliitrit teed, mis tähendab, et suhkrukontsentratsioon ühes teetassis on 0,01 mooli / 237 milliliitrit × 1000 (milliliitrite liitriteks teisendamiseks) = 0,049 mooli liitri kohta.

Rakendus

Molaarset kontsentratsiooni kasutatakse keemiliste reaktsioonidega seotud arvutustes laialdaselt. Keemia lõiku, milles arvutatakse keemiliste reaktsioonide ainete suhted ja mis sageli töötavad moolidega, nimetatakse stöhhiomeetriaks. Molaarse kontsentratsiooni saab leida lõpptoote keemilise valemi järgi, mis saab seejärel lahustuvaks aineks, nagu näites soodalahusega, kuid selle aine leiate esmalt ka selle keemilise reaktsiooni valemi järgi, mille käigus see moodustub. Selleks peate teadma selles keemilises reaktsioonis osalevate ainete valemeid. Olles lahendanud keemilise reaktsiooni võrrandi, saame teada lahustunud aine molekuli valemi ja seejärel leiame perioodilise tabeli abil molekuli massi ja molaarkontsentratsiooni, nagu ülaltoodud näidetes. Muidugi on võimalik arvutusi teha vastupidises järjekorras, kasutades teavet aine molaarse kontsentratsiooni kohta.

Vaatleme lihtsat näidet. Seekord segage sooda äädika abil, et näha huvitavat keemilist reaktsiooni. Nii äädikat kui ka soodat on lihtne leida - tõenäoliselt on teil neid oma köögis. Nagu eespool mainitud, on sooda valem NaHCO₃. Äädikas ei ole puhas aine, vaid 5% äädikhappe lahus vees. Äädikhappe valem on CH2COOH. Äädikhappe kontsentratsioon äädikas võib olla suurem või väiksem kui 5%, sõltuvalt tootjast ja riigist, kus see on valmistatud, kuna äädika kontsentratsioon erinevates riikides on erinev. Selles katses ei saa muretseda vee keemiliste reaktsioonide pärast teiste ainetega, kuna vesi ei reageeri soodaga. Meie jaoks on oluline ainult vee maht, kui hiljem arvutame lahuse kontsentratsiooni.

Esiteks lahendame sooda ja äädikhappe keemilise reaktsiooni võrrandi:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Reaktsioonisaadus on H2CO2, aine, mis madala stabiilsuse tõttu reageerib uuesti.

Reaktsiooni tulemusena saame vett (H20), süsinikdioksiidi (CO () ja naatriumatsetaati (NaC₂H₂O₃). Segame saadud naatriumatsetaadi veega ja leiame selle lahuse molaarkontsentratsiooni, täpselt nagu enne leidsime suhkru kontsentratsiooni tees ja sooda kontsentratsiooni vees. Vee mahu arvutamisel on vaja arvestada veega, milles äädikhape lahustatakse. Naatriumatsetaat on huvitav aine. Seda kasutatakse keemilistes soojenduspatjades, näiteks kätesoojendustes..

Kasutades stöhhiomeetriat keemilisesse reaktsiooni sattuvate ainete või reaktsioonisaaduste hulga arvutamiseks, mille jaoks leiame hiljem molaarkontsentratsiooni, tuleb märkida, et ainult piiratud kogus ainet suudab reageerida teiste ainetega. See mõjutab ka lõpptoote kogust. Kui molaarkontsentratsioon on teada, siis vastupidi, on võimalik pöördprodukti abil kindlaks määrata lähteainete kogus. Seda meetodit kasutatakse praktikas sageli keemiliste reaktsioonide arvutamisel..

Retseptide kasutamisel, nii toiduvalmistamisel, ravimite tootmisel kui ka akvaariumi kaladele ideaalse keskkonna loomisel, peate teadma kontsentratsiooni. Igapäevaelus on enamasti mugavam kasutada grammi, kuid farmaatsias ja keemias kasutavad nad sageli molaarset kontsentratsiooni.

Farmaatsiatööstuses

Ravimite loomisel on molaarne kontsentratsioon väga oluline, kuna see sõltub sellest, kuidas ravim keha mõjutab. Kui kontsentratsioon on liiga kõrge, võivad ravimid lõppeda isegi surmaga. Teisest küljest, kui kontsentratsioon on liiga madal, on ravim ebaefektiivne. Lisaks on kontsentratsioon oluline vedelike vahetamisel keha rakumembraanide kaudu. Vedeliku kontsentratsiooni määramisel, mis peab läbima membraane või vastupidi, mitte läbima membraane, kasutatakse kas molaarset kontsentratsiooni või leitakse osmootne kontsentratsioon koos sellega. Osmootset kontsentratsiooni kasutatakse sagedamini kui molaarset kontsentratsiooni. Kui aine, näiteks ravimi, kontsentratsioon on membraani ühel küljel kõrgem, kui kontsentratsioonil membraani teisel küljel, näiteks silma sees, liigub kontsentreeritum lahus membraani kaudu sinna, kus kontsentratsioon on väiksem. Selline lahuse voog läbi membraani on sageli problemaatiline. Näiteks kui vedelik liigub raku sees, näiteks vererakku, siis on võimalik, et selle vedeliku ülevoolu tõttu saab membraan kahjustada ja lõhkeda. Probleemne on ka vedeliku lekkimine rakust, kuna see halvendab raku jõudlust. Igasugune vedelikust põhjustatud voolamine läbi membraani rakust või rakku on soovitav ennetada ja selleks püüavad nad muuta ravimi kontsentratsiooni sarnaseks kehas oleva vedeliku kontsentratsiooniga, näiteks veres.

Väärib märkimist, et mõnel juhul on molaarsed ja osmootilised kontsentratsioonid võrdsed, kuid see pole alati nii. See sõltub sellest, kas vees lahustunud aine laguneb elektrolüütilise dissotsiatsiooni ajal ioonideks. Osmootse kontsentratsiooni arvutamisel võetakse tavaliselt arvesse osakesi, samas kui molaarse kontsentratsiooni arvutamisel võetakse arvesse ainult teatud osakesi, näiteks molekule. Seega, kui me töötame näiteks molekulidega, kuid aine laguneb ioonideks, siis on molekulide arv väiksem kui osakeste koguarv (sealhulgas nii molekulid kui ka ioonid) ja seetõttu on molaarne kontsentratsioon madalam kui osmootne. Molaarse kontsentratsiooni osmootseks teisendamiseks peate teadma lahuse füüsikalisi omadusi.

Ravimite tootmisel arvestavad proviisorid ka lahuse toonusega. Toonilisus on lahuse omadus, mis sõltub kontsentratsioonist. Erinevalt osmootsest kontsentratsioonist on toonilisus ainete kontsentratsioon, mida membraan ei võimalda. Osmoosiprotsess põhjustab suurema kontsentratsiooniga lahuste liikumist madalama kontsentratsiooniga lahusteks, kuid kui membraan takistab seda liikumist, lastes lahusel sellest läbi minna, tekib membraanile rõhk. Selline surve on tavaliselt problemaatiline. Kui ravim on ette nähtud kehas vere või muu vedeliku tungimiseks, on vajalik tasakaalustada selle ravimi tonaalsus kehas oleva vedeliku tonaalsusega, et vältida kehas olevatele membraanidele osmootset survet.

Toonilisuse tasakaalustamiseks lahustatakse ravimid sageli isotoonilises lahuses. Isotooniline lahus on lauasoola (NaCL) lahus vees, mille kontsentratsioon võimaldab tasakaalustada kehas oleva vedeliku toonust ning selle lahuse ja ravimi segu toonust. Tavaliselt hoitakse isotoonilist lahust steriilsetes mahutites ja infundeeritakse intravenoosselt. Mõnikord kasutatakse seda puhtal kujul ja mõnikord seguga ravimiga.

1 mmol, mitu mg

Selle lõime vastused: 4

[Vastus teemal]