Rastvori - osnovne velicine

[Bred]

Za kvantitativno izra¾avanje sastava u vodenim sistemima koriste se razlièite fizièke velièine i
odnosi. Koriste se i razlièite jedinice.
Zastupljenost pojedinih komponenti (jedinjenja, elemenata) u rastvoru mo¾e da se izrazi
pomoæu:
1. koncentracije,
2. molaliteta i
3. udela.

Koncentracija

Po va¾eæem SI sistemu (Le Système International d’Unités, franc. = Meðunarodni sistem mernih jedinica, skraæeno SI) i IUPAC preporukama (The International Union of Pure and Applied Chemistry, eng. = Meðunarodni savez za èistu i primenjenu hemiju, skraæeno
IUPAC) preporuèuje se kolièinska koncentracija, c.

Kolièinska koncentracija, c, je kolièina rastvorene supstance u jediniènoj zapremini rastvora (mol/m3 ili mol/dm3). Zbog jednostavnosti naziva se samo koncentracija, i podrazumeva se ukoliko drugaèije nije nagla¹eno. Druge velièine i jedinice treba poznavati utoliko, ¹to se jo¹ uvek, tradicionalno koriste.

[U literaturi se mogu naæi jo¹ i nazivi: molarna koncentracija, molaritet, molarnost i
razlièite oznake kao na primer: c(X) ili [X] (ako se radi o supstanci X)].

Kolièina supstance, n,

Kolièina supstance, n, koja se pojavljuje u izrazu za kolièinsku koncentraciju predstavlja jednu od sedam osnovnih fizièkih velièina po SI sistemu. Jedinica za kolièinu supstance je mol. Mol se defini¹e kao kolièina supstance koja sadr¾i 6,022⋅1023 elementarnih jedinki.
Broj 6,022⋅1023 ima svoje ime i naziva se Avogadrov broj. Jedan mol bilo koje supstance sadr¾i isti, Avogadrov broj jedinki (atoma, molekula, jona, èestica…). Kao standard uzet je izotop ugljenika, 12C; koji u 12,00 g ima Avagadrov broj atoma.
Osnovna jedinica za zapreminu po SI sistemu je m3, ali se zbog primerenosti eksperimentalnom, praktiènom radu koristi hiljadu puta manja jedinica: dm3 (kubni decimetar ¹to odgovara zapremini od jednog litra).
Masena koncentracija, cM, je masa rastvorene supstance u jediniènoj zapremini rastvora (g/dm3 ili kg/m3). Masena koncentracija, cM, mo¾e se izraèunati preko mase supstance, m, i zapremine, V:

cM =m/V , g/dm3.

Molalitet

Molalitet, b, je kolièina rastvorene supstance u jediniènoj masi rastvaraèa (mol/kg). Molalna koncentracija (molalitet, molalnost), b, mo¾e se izraèunati preko kolièine supstance, n, i mase rastvaraèa, ¹to je najèe¹æe voda, m(H2O):

b=n/m(H2O), mol/kg.

Udeli

Sastav rastvora se mo¾e izraziti i preko odnosa istih velièina: mase, kolièine, zapremine. Tradicionalno se koriste odnosi na 100 delova mase, 100 delova zapremine, ili 100 delova kolièine pri èemu se koristi oznaka %. Ako je znak % napisan bez dodatnog odreðenja smatra se da se radi o masenom procentu.
Maseni udeo, mas.% (ili samo %) predstavlja masu rastvorene supstance u 100 g rastvora.
Maseni udeo se mo¾e izraèunati preko mase supstance, m, i mase rastvora (koja predstavlja zbir mase supstance i rastvaraèa, ¹to je najèe¹æe voda, m(H2O)):

%=m/m(H2O)x100.

Zapreminski udeo, v/v %, predstavlja zapreminu rastvorene supstance koja se nalazi u 100 cm3 rastvora. Zapreminski udeo se mo¾e izraèunati preko zapremine supstance, V u cm3, i zapremine rastvora (koja predstavlja zbir zapremine supstance i rastvaraèa, ¹to je najèe¹æe voda, V(H2O)):
v/v % =V/V+V(H2O)x100

Za jako razbla¾ene rastvore, posebno u ekolo¹kim istra¾ivanjima, koriste se odnosi istih velièina (mase, kolièine, zapremine) kao deo na milion ili kao deo na milijardu delova uzorka. Posebne udele predstavljaju ppm i ppb velièine.
ppm (engl. parts per million) predstavlja jedan deo supstance na milion delova uzorka. To mo¾e da bude zapreminski ili maseni odnos. Ukoliko je to maseni odnos, ppm predstavlja odnos mase supstance i ukupne mase svih komponenti uzorka, mu:
ppm = m/mu x 10⁶

Ukoliko se radi o rastvoru, ppm udeo mo¾e da se predstavi kao masena koncentracija, cM (ppm), odnosno kao masa rastvorene supstance, m (u mg) u zapremini, V= 1 dm3 rastvora (odgovara masi od milion mg, ρ=1,00 g/cm3):
cM (ppm) = m/V, mg/dm3.
ppb (engl. parts per billion) predstavlja jedan deo supstance na milijardu delova (naziv za milijardu na engleskom je billion). To mo¾e, takoðe, da bude zapreminski ili maseni odnos supstance. Ukoliko je to maseni odnos, ppb predstavlja odnos mase supstance, m, i ukupne mase svih komponenti uzorka, mu:

ppb =m/mu x 10⁹

Ukoliko se radi o rastvoru, ppb udeo mo¾e da se predstavi kao masena koncentracija, cM (ppb), odnosno kao masa rastvorene supstance, m (u μg) u zapremini, V=1 dm3 rastvora (u razbla¾enim rastvorima odgovara masi od milijardu μg, ρ=1,00 g/cm3):

cM (ppb) = m/V, μg/dm3.

PODSETNIK:
GUSTINA (simbol: ρ) supstance predstavlja odnos mase i zapremine, a dimenziono, odnosno jedinice za zapreminu su kg/m3;

ρ= m/V, kg/m3


http://grf.bg.ac.rs/~branislava/files/Zadaci%202%20cas-za%20sajt.pdf
Voda ima gustinu 1·103 kg/m3=1 g/cm3