Koncentrácia

miera množstva látky v zmesi
Koncentrácia môže byť aj synonymum slova sústredenie, pozri sústredenie

Koncentrácia je miera množstva látky v zmesi, najčastejšie v roztoku. Označuje sa rôzne podľa toho, ako koncentráciu vyjadrujeme.

V symbolickom zápise sa niekedy koncentrácia látky A označuje ako , , .

Vyjadrenie koncentrácieUpraviť

Jednotkami SI sa koncentrácia dá vyjadriť rôznymi spôsobmi:

Látková koncentráciaUpraviť

Bližšie informácie v článkoch: Molarita a Molalita

Štandardným vyjadrením koncentrácie je použitie látkového množstva. Koncentráciu je možné vyjadriť ako[1]

 

kde cA je molárna koncentrácia látky, nA je látkové množstvo látky a V je 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.[1]

Obdobným vyjadrením koncentrácie, ktorá namiesto objemu rozpúšťadla využíva jeho hmotnosť, je molalita,[1] pre ktorú platí

 

kde mr je hmotnosť rozpúšťadla. Jej jednotka je potom mol.kg−1.

Hmotnostná koncentráciaUpraviť

Bližšie informácie v hlavnom článku: Hmotnostná koncentrácia

Pri roztokoch sa často stretneme s prepočtom látkového množstva na hmotnosť látky:[1]

 

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

Hmotnostný zlomokUpraviť

Bližšie informácie v hlavnom článku: Hmotnostný zlomok

Vyjadruje podiel hmotnosti zložky na jednotku hmotnosti zmesi. Pre hmotnostný zlomok zložky A platí:[1]

 

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

 

Objemový zlomokUpraviť

Bližšie informácie v hlavnom článku: Objemový zlomok

Vyjadruje podiel objemu zložky ku súčtu objemov všetkých zložiek zmesi. Označuje sa písmenom   (fí). Môže sa vyjadriť aj percentuálne. Rizikom pri udávaní koncentrácie v takejto forme je, že objem kvapaliny či plynu závisí od teploty a tlaku. Pre objemový zlomok zložky A platí:[1]

 

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

Častou chybou pri vyjadrovaní objemového zlomku je nesprávny vzorec:

 

Tento vzorec platí len v tvare:

 

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

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 zlomokUpraviť

Bližšie informácie v hlavnom článku: Mólový zlomok

Vyjadruje podiel látkového množstva zložky ku látkovému množstvu zmesi. Označuje sa písmenom  . Opäť ho môžeme vyjadriť v percentách. Pre molový zlomok látky A platí:[1]

 

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

Relatívny hmotnostný zlomokUpraviť

Vyjadruje podiel hmotnosti zložky ku hmotnosti ostatných zložiek sústavy. Označuje sa symbolom  . Používa sa najmä v priemyselnej chémii a väčšinou len pri dvojzložkových sústavách. Všeobecne pre relatívny hmotnostný zlomok zložky A platí:

 

Teda pre zmes tvorenú zložkami A a B platí:

 

(Upozornenie: pri relatívnom hmotnostnom resp. molovom zlomku v žiadnom prípade neplatí  )

Relatívny molový zlomokUpraviť

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

 

Teda pre zmes tvorenú zložkami A a B platí:

 

Relatívna koncentráciaUpraviť

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 zložky A platí:

 

Hodnota relatívnej koncentrácie sa rovná hodnote bežnej látkovej koncentrácie (delíme len číslom 1 a rozmerom  ). Používať tento spôsob vyjadrenia koncentrácie je výhodné, ak vykonávame s koncentráciou rôzne matematické úpravy (logaritmovanie etc.) — odpadajú starosti s rozmerom  .

ReferencieUpraviť

  1. a b c d e f g koncentrácia. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 382.

Iné projektyUpraviť