Hmotnost roztoku - to je jeden z důležitých parametrů, které je třeba znát při práci s chemickými činidly a vědeckým výzkumem. Stanovení hmotnosti roztoku umožňuje přesně vypočítat potřebné množství látky pro experiment nebo výrobu určitých produktů.
Když jsou známy údaje jako objem roztoku, jeho hustota a hmotnostní podíl látky, lze snadno určit hmotnost směsi. K tomu je nutné provést některé výpočty pomocí vzorců a poměrů přijatých v chemii.
Objem roztoku měří se v mililitrech (ml) nebo litrech (l). Hustota roztoku je stanovena v g / ml (gram na mililitr) nebo g/l (gram na litr) a hmotnostní podíl látky je vyjádřen v procentech (%).
Jak určit hmotnost roztoku
Nejprve je třeba zajistit, aby všechny jednotky měření měly stejný systém. Objem roztoku (obvykle vyjádřený v litrech) a hustota (často měřená v g/ml nebo g/cm3) musí být ve stejných jednotkách, aby byly matematické operace provedeny správně.
Dále je určen hmotnostní podíl roztoku, který ukazuje podíl hmoty rozpuštěné látky v daném objemu roztoku. Hmotnostní podíl může být vyjádřen v procentech nebo jako desetinné číslo.
Takže s hodnotami objemu roztoku, hustoty a hmotnostního laloku můžeme přejít k výpočtu hmotnosti roztoku. K tomu se používá následující vzorec:
Hmotnost roztoku = objem roztoku * hustota roztoku * hmotnostní podíl
Pokud je například 1 litr roztoku s hustotou 1 g / ml a hmotnostním podílem 20%, pak bude hmotnost roztoku:
Hmotnost roztoku = 1 L * 1 g / ml * 0,2 = 0,2 g
Hmotnost roztoku je tedy 0,2 g.
Je důležité si uvědomit, že tyto výpočty jsou spravedlivé pouze za ideálních podmínek. Ve skutečnosti se hmotnost roztoku může lišit v důsledku interakce složek, tepelné roztažnosti a dalších faktorů. Proto je vždy nutné výsledky ověřit experimentálními metodami.
Nyní víte, jak určit hmotnost roztoku se známými daty: objem, hustota a hmotnostní podíl. Mějte se krásně a úspěšné experimenty!
Známá data
K určení hmotnosti roztoku je třeba znát tři hlavní parametry: objem, hustota a hmotnostní podíl látky.
Objem roztoku se obvykle měří v litrech (l) nebo v mililitrech (ml). Objem lze zjistit pomocí odměrky, jako je zkumavka nebo odměrka.
Hustota roztoku je vyjádřena v gramech na mililitr (g/ml) nebo v kilogramech na litr (Kg/L). Hustota lze nalézt v referenční literatuře nebo v technických charakteristikách látky.
Hmotnostní podíl látky (také nazývaný koncentrace) je definován jako poměr hmotnosti látky k hmotnosti roztoku. Označuje se v procentech ( % ) nebo v jednotkových podílech (d.e.). Hmotnostní podíl lze nalézt v laboratorních protokolech nebo chemických reakcích a známých chemických vzorcích.
Známá data o objemu, hustotě a hmotnostním podílu látky umožňují přesné určení hmotnosti roztoku pomocí matematických vzorců a výpočtů.
Určení hmotnosti podle objemu
K určení hmotnosti roztoku podle známého objemu se používá vzorec:
Hmotnost = Objem × Hustota
Objem roztoku se měří v litrech (l) nebo v mililitrech (ml). Hustota se udává v gramech na litr (g/l) nebo v gramech na mililitr (g/ml).
Pro přesnější výpočty lze použít hmotnostní podíl roztoku. Hmotnostní podíl (w) roztoku je definován jako poměr hmotnosti rozpuštěné látky k celkové hmotnosti roztoku.
Hmotnostní podíl = (hmotnost rozpuštěné látky ÷ hmotnost roztoku) × 100%
Při znalosti hmotnostního podílu a hmotnosti roztoku lze určit hmotnost rozpuštěné látky:
Hmotnost rozpuštěné látky = (hmotnostní podíl ÷ 100%) × hmotnost roztoku
Všimněte si, že při výpočtu hmotnosti rozpuštěné látky je třeba vzít v úvahu jednotky měření hmotnosti (g) a podílu (g/100 g nebo g/100 ml).
Stanovení hmotnosti podle hustoty
Pro stanovení hmotnosti roztoku podle hustoty je nutné znát jeho objem a hustotu. Vzorec pro výpočet hmotnosti je následující:
Hmotnost = Objem × Hustota
Použijeme tento vzorec pro příklad. Ať máme roztok o objemu 100 ml a hustotě 1,2 g / ml. pro výpočet hmotnosti roztoku vynásobíme jeho objem hustotou:
Hmotnost = 100 ml × 1,2 g / ml = 120 g
Hmotnost tohoto roztoku je tedy 120 g.
Je důležité vzít v úvahu, že velikost hustoty se může měnit v závislosti na teplotě a složení roztoku. Při měření je proto nutné vzít v úvahu všechny faktory, které mohou ovlivnit hustotu látky.
Definice masy podle masového podílu
Pro začátek je nutné podle vzorce vypočítat hmotnost rozpuštěné látky.
Hmotnost rozpuštěné látky = hmotnostní podíl × hmotnost roztoku
Poté, když znáte hmotnost rozpuštěné látky, můžete určit hmotnost roztoku.
Pokud je například známo, že hmotnostní podíl soli v roztoku je 0,2 a hmotnost rozpuštěné soli je 50 g, aby se našla hmotnost roztoku, je třeba provést následující kroky:
Hmotnost roztoku = hmotnost rozpuštěné látky / hmotnostní podíl = 50 g / 0,2 = 250 g
Hmotnost roztoku je tedy 250 g.
Při znalosti hmotnosti roztoku, objemu a hustoty lze také určit koncentraci roztoku podle vzorce:
Koncentrace = hmotnost rozpuštěné látky / objem roztoku
Stanovení hmotnosti roztoku podle masového podílu je jednou z metod výpočtu v chemii a umožňuje přesné určení hmotnosti roztoku se známými údaji o hmotnostním laloku a hmotnosti rozpuštěné látky.