La quantità di sostanza, mol, massa molare e volume molare

Sezioni: chimica

Lezione 1.

Oggetto: quantità di sostanza. Talpa

La chimica è la scienza delle sostanze. E come misurare le sostanze? In quali unità? Nelle molecole che compongono la sostanza, ma è molto difficile da fare. In grammi, chilogrammi o milligrammi, ma misurano la massa. Ma cosa succede se uniamo la massa misurata sull'equilibrio e il numero di molecole della sostanza, è possibile?

a) H-idrogeno

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

Prendi 1 g di idrogeno e calcola il numero di atomi di idrogeno in questa massa (suggerisci agli studenti di farlo utilizzando una calcolatrice).

N_n= 1g / (1.66 * 10 -24) g = 6.02 * 10 23

b) O-ossigeno

E_di= 16a.e.m = 16 * 1.67 * 10-24 g

N_o= 16g / (16 * 1.66 * 10 -24) g = 6.02 * 10 23

c) carbonio C

E_con= 12a.e.m = 12 * 1.67 * 10 -24 g

N_c= 12g / (12 * 1.66 * 10 -24) g = 6.02 * 10 23

Concludiamo: se prendiamo una tale massa di una sostanza che è uguale alla massa atomica in dimensioni, ma presa in grammi, allora ci saranno sempre (per qualsiasi sostanza) 6.02 * 10 23 atomi di questa sostanza.

= 18 g / (18 * 1,66 * 10-24) g = 6,02 * 10 23 molecole d'acqua, ecc..

N_e = 6.02 * 10 23 - numero o costante Avogadro.

Falena: la quantità di sostanza che contiene 6,02 * 10 23 molecole, atomi o ioni, ad es. unità strutturali.

Ci sono talpe di molecole, talpe di atomi, talpe di ioni.

n è il numero di moli, (il numero di moli è spesso indicato da - nudo),
N è il numero di atomi o molecole,
N_e = Costante di Avogadro.

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

Mostra il ritratto di Amedeo Avogadro su un'installazione multimediale e parlane brevemente o istruisci lo studente a preparare un breve rapporto sulla vita di uno scienziato.

Lezione 2.

Tema "Massa molare della sostanza"

Qual è la massa di 1 mole di sostanza uguale? (Gli studenti possono spesso trarre delle conclusioni da soli.)

La massa di una talpa di una sostanza è uguale al suo peso molecolare, ma espressa in grammi. La massa di una talpa di una sostanza è chiamata massa molare ed è indicata - M.

formule

M è la massa molare,
n è il numero di moli,
m - massa di sostanza.

La massa di una talpa è misurata in g / mol, la massa di kmol è misurata in kg / kmol, la massa di mmol è misurata in mg / mol.

Compila la tabella (le tabelle sono distribuite).

Sostanza

Numero di molecole
N = N_un'n

Massa molare
M =
(calcolato in base al PSE)

Numero di moli
n () =

Massa di sostanza
m = M n

5 mol

980g

12.04 * 10 26

Lezione 3.

Oggetto: Volume molare di gas

Risolviamo il problema. Determinare il volume di acqua, la cui massa in condizioni normali è di 180 g.

Dato:

Coloro. consideriamo il volume di corpi liquidi e solidi attraverso la densità.

Ma, nel calcolare il volume di gas, non è necessario conoscere la densità. Perché?

Lo scienziato italiano Avogadro ha stabilito che volumi uguali di gas diversi in condizioni identiche (pressione, temperatura) contengono lo stesso numero di molecole - questa affermazione si chiama legge di Avogadro.

Coloro. se, a parità di condizioni, V (H₂) = V (O₂), quindi n (H₂) = n (O₂) e viceversa se, a parità di condizioni, n (H₂) = n (O₂) quindi i volumi di questi gas saranno gli stessi. Una talpa di una sostanza contiene sempre lo stesso numero di molecole 6.02 * 10 23.

Concludiamo: nelle stesse condizioni, le moli di gas dovrebbero occupare lo stesso volume.

In condizioni normali (t = 0, P = 101,3 kPa. O 760 mm Hg), le moli di qualsiasi gas occupano lo stesso volume. Questo volume è chiamato molare.

V_m= 22,4 l / mol

1 kmol prende un volume di -22,4 m 3 / kmol, 1 mmol prende un volume di -22,4 ml / mmol.

Esempio 1. (Risolto alla lavagna):

n (H₂) = 10 mol
V (h₂)-?

Esempio 2. (Puoi offrire agli studenti di risolvere):

Invita gli studenti a compilare un foglio di calcolo.

Sostanza

Numero di molecole
N = n N_un'

Massa di sostanza
m = M n

Numero di moli
n =

Massa molare
M =
(può essere determinato dal PSE)

Volume
V = v_m n

Glucosio

Il glucosio è un'importante fonte di carboidrati presenti nel sangue periferico. L'ossidazione del glucosio è una fonte importante di energia cellulare nel corpo. Il glucosio, che viene ingerito con il cibo, viene convertito in glicogeno, che viene immagazzinato nel fegato, o in acidi grassi, che vengono immagazzinati nel tessuto adiposo. La concentrazione di glucosio nel sangue è strettamente controllata da molti ormoni, i più importanti dei quali sono gli ormoni pancreatici.

Un modo rapido e preciso per controllare la glicemia a digiuno contrasta nettamente con un rapido aumento della glicemia durante la digestione dei carboidrati. Una riduzione della glicemia a un livello critico (circa 2,5 mmol) porta alla disfunzione del sistema nervoso centrale. Ciò si manifesta sotto forma di ipoglicemia ed è caratterizzato da debolezza muscolare, scarso coordinamento dei movimenti, confusione. Un'ulteriore riduzione della glicemia porta a un coma ipoglicemico. I valori della glicemia sono incoerenti e dipendono dall'attività muscolare e dagli intervalli tra i pasti. Queste fluttuazioni aumentano ancora di più quando il livello di zucchero nel sangue è disturbato, che è tipico per alcune condizioni patologiche quando il livello di glucosio nel sangue può essere aumentato (iperglicemia) o diminuito (ipoglicemia).

La causa più comune di iperglicemia è il diabete mellito derivante da insufficiente secrezione di insulina o dalla sua attività. Questa malattia è caratterizzata da un aumento della glicemia in misura tale da superare la soglia renale e lo zucchero appare nelle urine (glucosuria). Numerosi fattori secondari contribuiscono anche ad aumentare la glicemia. Questi fattori includono pancreatite, disfunzione tiroidea, insufficienza renale e patologie epatiche..

Meno comune ipoglicemia. Numerosi fattori possono causare una diminuzione dei livelli di glucosio nel sangue, come insulinoma, ipopituitarismo o ipoglicemia causati dall'insulina. L'ipoglicemia si manifesta in diverse condizioni patologiche, tra cui la sindrome di grave insufficienza respiratoria nei neonati, tossicosi nelle donne in gravidanza, deficit di enzimi congeniti, sindrome di Raya, compromissione della funzionalità epatica, tumori del pancreas (insulinomi) che producono insulina, tumori non pancreatici, setticemia, insufficienza renale cronica assunzione di alcol.

La misurazione della glicemia viene utilizzata per lo screening per la rilevazione del diabete mellito, per sospetta ipoglicemia, per monitorare il trattamento del diabete mellito e per valutare il metabolismo dei carboidrati, ad esempio nell'epatite acuta in donne in gravidanza con diabete, nella pancreatite acuta e nella malattia di Addison.

La misurazione del glucosio nelle urine viene utilizzata per rilevare diabete, glicosuria, compromissione della funzionalità renale e trattamento di pazienti con diabete.

La misurazione del glucosio nel liquido cerebrospinale viene utilizzata per rilevare la meningite, i tumori delle meningi e altri disturbi neurologici. Il glucosio nel liquido cerebrospinale può essere basso o non rilevato affatto nei pazienti con meningite acuta batterica, criptococcica, tubulare o carcinomatosa, nonché con ascesso cerebrale. Ciò può essere dovuto all'elevato assorbimento di glucosio da parte dei leucociti o di altre cellule in rapida metabolizzazione. Con la meningite infettiva virale e l'encefalite, i livelli di glucosio sono generalmente normali..

Siero / Plasma (digiuno)

I seguenti valori limite sono generalmente accettati per la diagnosi del diabete:

a) glucosio plasmatico in uno studio casuale: ≥ 11,1 mmol / l
b) glucosio plasmatico a digiuno: ≥ 7,0 mmol / L o
(c) 2 ore dopo l'assunzione di glucosio durante il test di tolleranza al glucosio: ≥ 11,1 mmol / L.

Se viene identificato uno di questi criteri, i risultati devono essere confermati ripetendo lo studio il giorno successivo in assenza di iperglicemia confermata, accompagnata da scompenso metabolico acuto.

Sangue intero

I livelli di ematocrito possono influenzare la differenza tra glicemia e livelli di sangue intero a causa dei bassi valori di glucosio nel sangue rispetto alle concentrazioni plasmatiche. Alti livelli di ematocrito aumentano la glicemia rispetto ai livelli di sangue intero..

Calcolatore di conversione

Questo calcolatore consente di tradurre l'attività biologica di una sostanza da valori esistenti ad altri necessari. Questo può aiutarti per scopi personali o, se sei connesso con la medicina, anche per i lavoratori. Il calcolatore si distingue per la sua precisione e velocità..
Con il suo aiuto, puoi tradurre le proporzioni:

• ormoni;
• vaccini;
• componenti del sangue;
• vitamine;
• sostanze biologicamente attive.

Come usare la calcolatrice:

• è necessario inserire un valore nei campi unità o unità alternative;
• il calcolo avviene senza premere un pulsante, la calcolatrice visualizza automaticamente il risultato;
• scrivi il risultato nel posto che ti serve o ricordalo.

1 mmol quanti mg

Falena, massa molare

Le particelle più piccole sono coinvolte nei processi chimici: molecole, atomi, ioni, elettroni. Il numero di tali particelle anche in una piccola porzione della sostanza è molto grande. Pertanto, al fine di evitare operazioni matematiche con grandi numeri, viene utilizzata un'unità speciale per caratterizzare la quantità della sostanza coinvolta nella reazione chimica: la talpa.

Una talpa è una tale quantità di sostanza che contiene un certo numero di particelle (molecole, atomi, ioni) pari alla costante di Avogadro

Avogadro permanente N_UN è definito come il numero di atomi contenuti in 12 g dell'isotopo 12 C:

Pertanto, 1 mole di qualsiasi sostanza contiene 6,02 • 10 23 particelle di questa sostanza.

1 mole di ossigeno contiene 6,02 • 10 23 O molecole₂.

1 mole di acido solforico contiene 6,02 • 10 23 molecole di H 2 SO 4.

1 mole di ferro contiene 6,02 • 10 atomi di 23 Fe.

1 mole di zolfo contiene 6,02 • 10 atomi di sodio.

2 mol di zolfo contengono 12,04 • 10 atomi di sodio.

0,5 moli di zolfo contengono 3,01 • 10 atomi di sodio.

Sulla base di ciò, qualsiasi quantità di sostanza può essere espressa da un certo numero di moli ν (nudo). Ad esempio, un campione di una sostanza contiene 12,04 • 10 23 molecole. Pertanto, la quantità di sostanza in questo campione è:

dove N è il numero di particelle di una data sostanza;
N a - il numero di particelle che contiene 1 mol di sostanza (costante di Avogadro).

La massa molare di una sostanza (M) è la massa di 1 mol di una determinata sostanza..
Questo valore, pari al rapporto tra la massa m della sostanza e la quantità della sostanza ν, ha una dimensione di kg / mol o g / mol. La massa molare, espressa in g / mol, è numericamente uguale al peso molecolare relativo relativo M_r (per sostanze di struttura atomica - massa atomica relativa A_r).
Ad esempio, la massa molare del metano CH₄ definito come segue:

M (CH₄) = 16 g / mol, ad es. 16 g CH₄ contiene 6,02 • 10 23 molecole.

La massa molare di una sostanza può essere calcolata se la sua massa m e la sua quantità (numero di moli) ν sono note, mediante la formula:

Di conseguenza, conoscendo la massa e la massa molare di una sostanza, possiamo calcolare il numero delle sue moli:

o trova la massa di una sostanza in base al numero di moli e massa molare:

Va notato che il valore della massa molare di una sostanza è determinato dalla sua composizione qualitativa e quantitativa, ad es. dipende da M_r e A_r. Pertanto, sostanze diverse con lo stesso numero di moli hanno masse diverse m.

Esempio
Calcola masse di metano CH₄ e etano C₂H₆, preso nella quantità di ν = 2 mol di ciascuno.

Decisione
Massa molare di metano M (CH₄) è uguale a 16 g / mol;
massa molare dell'etano M (C₂N₆) = 2 • 12 + 6 = 30 g / mol.
Da qui:

Pertanto, una talpa è una porzione di una sostanza contenente lo stesso numero di particelle, ma con una massa diversa per sostanze diverse, perché le particelle di materia (atomi e molecole) non sono identiche in massa.

Il calcolo di ν viene utilizzato in quasi tutti i problemi di calcolo.

Esempi di problem solving

Compito numero 1. Calcola la massa (g) del ferro prelevata dalla quantità di sostanza

Dato: ν (Fe) = 0,5 mol

M (Fe) = Ar (Fe) = 56 g / mol (Dal sistema periodico)

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

Risposta: m (Fe) = 28 g

Compito numero 2. Calcola la massa (g) 12.04 · 10 23 molecole di ossido di calcio Ca O?

Dato: N (CaO) = 12,04 * 10 23 molecole

m = M · ν, ν = N / N_un',

pertanto, la formula per il calcolo

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

La concentrazione di soluzioni. Metodi per esprimere la concentrazione di soluzioni.

La concentrazione della soluzione può essere espressa sia in unità senza dimensioni (frazioni, percentuale), sia in quantità dimensionali (frazioni di massa, molarità, titoli, frazioni molari).

La concentrazione è la composizione quantitativa del soluto (in unità specifiche) per unità di volume o massa. La sostanza disciolta era designata con X, e il solvente era S. Molto spesso uso il concetto di molarità (concentrazione molare) e frazione molare.

Metodi per esprimere la concentrazione di soluzioni.

1. La frazione di massa (o concentrazione percentuale di una sostanza) è il rapporto tra la massa della sostanza disciolta m e la massa totale della soluzione. Per una soluzione binaria composta da un soluto e un solvente:

ω è la frazione di massa del soluto;

m_{in va} - massa di soluto;

Frazione di massa espressa in frazioni di un'unità o in percentuale.

2. La concentrazione molare o molarità è il numero di moli di soluto in un litro di soluzione V:

C è la concentrazione molare della sostanza disciolta, mol / l (la designazione M è anche possibile, ad esempio 0,2 M HCl);

n è la quantità di soluto, mol;

V è il volume della soluzione, l.

Una soluzione è chiamata molare o unimolare, se 1 mol di una sostanza viene sciolto in 1 litro di una soluzione, decimolare - 0,1 mol di una sostanza viene sciolta, centimolare - 0,01 mol di una sostanza viene sciolta, millimolare - 0,001 mol di una sostanza viene sciolta.

3. La concentrazione molare (molalità) della soluzione C (x) mostra il numero di moli n del soluto in 1 kg di solvente m:

C (x) - molalità, mol / kg;

n è la quantità di soluto, mol;

4. Titolo: contenuto della sostanza in grammi in 1 ml di soluzione:

T è il titolo della sostanza disciolta, g / ml;

m_{in va} - massa di soluto, g;

5. La frazione molare della sostanza disciolta è una quantità senza dimensioni pari al rapporto tra la quantità di sostanza disciolta n e la quantità totale di sostanze nella soluzione:

N è la frazione molare della sostanza disciolta;

n è la quantità di soluto, mol;

n_{a la} - quantità di sostanza solvente, mol.

La quantità di frazioni molari dovrebbe essere 1:

A volte quando si risolvono i problemi è necessario passare da un'unità di espressione a un'altra:

ω (X) - frazione di massa del soluto, in%;

M (X) è la massa molare della sostanza disciolta;

ρ = m / (1000V) è la densità della soluzione. 6. Concentrazione normale di soluzioni (normalità o concentrazione molare di equivalente) - il numero di grammi equivalenti di una data sostanza in un litro di soluzione.

Grammo equivalente di una sostanza - il numero di grammi di una sostanza numericamente uguale al suo equivalente.

L'equivalente è un'unità convenzionale equivalente a uno ione idrogeno nelle reazioni acido-base o un elettrone nelle reazioni redox.

Per registrare la concentrazione di tali soluzioni, vengono utilizzate le abbreviazioni n o N. Ad esempio, una soluzione contenente 0,1 mol-eq / L viene chiamata decinormale e viene registrata come 0,1 n.

CON_N - concentrazione normale, mol-eq / l;

z è il numero di equivalenza;

La solubilità della sostanza S è la massa massima di una sostanza che può dissolversi in 100 g di solvente:

Coefficiente di solubilità: il rapporto tra la massa della sostanza che forma una soluzione satura a una temperatura specifica e la massa del solvente:

Grafico di conversione

Converti millimol per litro [mmol / l] in mol per litro [mol / l]

Angoli di architettura e arte

Dettagli sulla concentrazione molare

Informazione Generale

La concentrazione della soluzione può essere misurata in vari modi, ad esempio, come il rapporto tra la massa del soluto e il volume totale della soluzione. In questo articolo considereremo la concentrazione molare, che viene misurata come il rapporto tra la quantità di sostanza in moli e il volume totale della soluzione. Nel nostro caso, una sostanza è una sostanza solubile e misuriamo il volume per l'intera soluzione, anche se in essa sono dissolte altre sostanze. La quantità di sostanza è il numero di componenti elementari, come atomi o molecole di una sostanza. Poiché anche in una piccola quantità di sostanza di solito esiste un gran numero di componenti elementari, unità speciali, falene vengono utilizzate per misurare la quantità di sostanza. Una talpa è uguale al numero di atomi in 12 g di carbonio-12, cioè è circa 6 × 10²³ di atomi.

È conveniente usare le tarme se lavoriamo con una quantità di una sostanza così piccola che la sua quantità può essere facilmente misurata da dispositivi domestici o industriali. Altrimenti, dovresti lavorare con numeri molto grandi, il che è scomodo o con un peso o un volume molto piccoli, che sono difficili da trovare senza attrezzature di laboratorio specializzate. Molto spesso, gli atomi vengono utilizzati quando si lavora con le talpe, sebbene sia possibile utilizzare altre particelle, come molecole o elettroni. Va ricordato che se si usano non atomi, questo deve essere indicato. A volte la concentrazione molare è anche chiamata molarità..

La molalità non deve essere confusa con la molalità. A differenza della molarità, la molalità è il rapporto tra la quantità di sostanza solubile e la massa di solvente e non rispetto alla massa dell'intera soluzione. Quando il solvente è acqua e la quantità di sostanza solubile è piccola rispetto alla quantità di acqua, la molarità e la molalità hanno un valore simile, ma in altri casi di solito differiscono.

Fattori che influenzano la concentrazione molare

La concentrazione molare dipende dalla temperatura, sebbene questa dipendenza sia più forte per alcuni e più debole per altre soluzioni, a seconda delle sostanze che si dissolvono in esse. Alcuni solventi si espandono con l'aumentare della temperatura. In questo caso, se le sostanze disciolte in questi solventi non si espandono insieme al solvente, la concentrazione molare dell'intera soluzione diminuisce. D'altra parte, in alcuni casi, con l'aumentare della temperatura, il solvente evapora e la quantità di sostanza solubile non cambia - in questo caso, la concentrazione della soluzione aumenterà. A volte succede il contrario. A volte un cambiamento di temperatura influenza il modo in cui una sostanza solubile si dissolve. Ad esempio, una parte o tutta la sostanza solubile cessa di dissolversi e la concentrazione della soluzione diminuisce.

unità

La concentrazione molare viene misurata in moli per volume unitario, ad esempio moli per litro o moli per metro cubo. Falene per metro cubo è un'unità SI. La polarità può anche essere misurata usando altre unità di volume..

Come trovare la concentrazione molare

Per trovare la concentrazione molare, è necessario conoscere la quantità e il volume della sostanza. La quantità di una sostanza può essere calcolata utilizzando la formula chimica di questa sostanza e le informazioni sulla massa totale di questa sostanza in soluzione. Cioè, per scoprire la quantità di soluzione in moli, scopriamo la massa atomica di ciascun atomo nella soluzione dalla tabella periodica, e quindi dividiamo la massa totale della sostanza per la massa atomica totale degli atomi nella molecola. Prima di sommare la massa atomica, dovresti assicurarti di aver moltiplicato la massa di ciascun atomo per il numero di atomi nella molecola che stiamo considerando.

È possibile eseguire calcoli nell'ordine inverso. Se sono note la concentrazione molare della soluzione e la formula della sostanza solubile, è possibile scoprire la quantità di solvente nella soluzione, in moli e grammi.

Esempi

Trova la molarità della soluzione di 20 litri di acqua e 3 cucchiai di soda. In un cucchiaio - circa 17 grammi e in tre - 51 grammi. La soda è bicarbonato di sodio, la cui formula è NaHCO₃. In questo esempio, useremo gli atomi per calcolare la molarità, quindi troviamo la massa atomica dei costituenti sodio (Na), idrogeno (H), carbonio (C) e ossigeno (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Poiché l'ossigeno nella formula è O₃, è necessario moltiplicare la massa atomica di ossigeno per 3. Otteniamo 47.9982. Ora somma le masse di tutti gli atomi e ottieni 84.006609. La massa atomica è indicata nella tavola periodica in unità di massa atomica, oppure a. E. M. I nostri calcoli sono anche in queste unità. Uno a. E. m. È uguale alla massa di una mole di sostanza in grammi. Cioè, nel nostro esempio, la massa di una talpa di NaHCO₃ è di 84,006609 grammi. Nel nostro compito - 51 grammi di soda. Troviamo la massa molare dividendo 51 grammi per la massa di una talpa, cioè per 84 grammi, e otteniamo 0,6 mol.

Si scopre che la nostra soluzione è 0,6 moli di soda disciolta in 20 litri di acqua. Dividi questa quantità di soda per il volume totale della soluzione, ovvero 0,6 mol / 20 L = 0,03 mol / L. Poiché nella soluzione sono state utilizzate una grande quantità di solvente e una piccola quantità di sostanza solubile, la sua concentrazione è bassa.

Considera un altro esempio. Trova la concentrazione molare di un pezzo di zucchero in una tazza di tè. Lo zucchero da tavola è costituito da saccarosio. Innanzitutto troviamo il peso di una mole di saccarosio, la cui formula è C₁₂H₂₂O₁₁. Usando la tavola periodica, troviamo le masse atomiche e determiniamo la massa di una mole di saccarosio: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 grammi. In un cubetto di zucchero 4 grammi, che ci dà 4/342 = 0,01 moli. Ci sono circa 237 millilitri di tè in una tazza, il che significa che la concentrazione di zucchero in una tazza di tè è 0,01 moli / 237 millilitri × 1000 (per convertire i millilitri in litri) = 0,049 moli per litro.

Applicazione

La concentrazione molare è ampiamente usata nei calcoli relativi alle reazioni chimiche. La sezione della chimica in cui vengono calcolati i rapporti tra le sostanze nelle reazioni chimiche e spesso lavora con le talpe è chiamata stechiometria. La concentrazione molare può essere trovata dalla formula chimica del prodotto finale, che diventa quindi una sostanza solubile, come nell'esempio con una soluzione di soda, ma puoi anche trovare prima questa sostanza attraverso le formule della reazione chimica durante la quale si forma. Per fare ciò, è necessario conoscere le formule delle sostanze coinvolte in questa reazione chimica. Dopo aver risolto l'equazione della reazione chimica, scopriamo la formula della molecola del soluto, e quindi troviamo la massa della molecola e la concentrazione molare usando la tavola periodica, come negli esempi sopra. Naturalmente, è possibile eseguire calcoli in ordine inverso utilizzando le informazioni sulla concentrazione molare di una sostanza.

Considera un semplice esempio. Questa volta mescola la soda con l'aceto per vedere un'interessante reazione chimica. Sia l'aceto che la soda sono facili da trovare: probabilmente li hai in cucina. Come accennato in precedenza, la formula per la soda è NaHCO₃. L'aceto non è una sostanza pura, ma una soluzione al 5% di acido acetico in acqua. La formula dell'acido acetico è CH₃COOH. La concentrazione di acido acetico nell'aceto può essere superiore o inferiore al 5%, a seconda del produttore e del paese in cui viene prodotto, poiché la concentrazione di aceto in diversi paesi è diversa. In questo esperimento, non puoi preoccuparti delle reazioni chimiche dell'acqua con altre sostanze, poiché l'acqua non reagisce con la soda. Solo il volume di acqua è importante per noi, quando in seguito calcoleremo la concentrazione della soluzione.

Innanzitutto, risolviamo l'equazione per la reazione chimica tra soda e acido acetico:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Il prodotto di reazione è H₂CO₃, una sostanza che, a causa della sua bassa stabilità, reagisce di nuovo.

Come risultato della reazione, otteniamo acqua (H₂O), anidride carbonica (CO₂) e acetato di sodio (NaC₂H₃O₂). Mescoliamo l'acetato di sodio ottenuto con acqua e troviamo la concentrazione molare di questa soluzione, proprio come prima abbiamo trovato la concentrazione di zucchero nel tè e la concentrazione di soda nell'acqua. Nel calcolare il volume di acqua, è necessario prendere in considerazione l'acqua in cui viene sciolto l'acido acetico. L'acetato di sodio è una sostanza interessante. Viene utilizzato in cuscinetti per riscaldamento chimici, come scaldamani..

Usando la stechiometria per calcolare la quantità di sostanze che entrano in una reazione chimica, o prodotti di reazione, per i quali in seguito troveremo la concentrazione molare, si dovrebbe notare che solo una quantità limitata di una sostanza può reagire con altre sostanze. Colpisce anche la quantità del prodotto finale. Se si conosce la concentrazione molare, al contrario, è possibile determinare la quantità di prodotti di partenza con il metodo di calcolo inverso. Questo metodo viene spesso utilizzato nella pratica per il calcolo delle reazioni chimiche..

Quando si utilizzano ricette, sia in cucina, nella produzione di medicinali o nella creazione dell'ambiente ideale per i pesci d'acquario, è necessario conoscere la concentrazione. Nella vita di tutti i giorni, molto spesso è più conveniente usare i grammi, ma nei prodotti farmaceutici e chimici spesso usano la concentrazione molare.

Nell'industria farmaceutica

Quando si creano farmaci, la concentrazione molare è molto importante, poiché dipende da come il farmaco influisce sul corpo. Se la concentrazione è troppo alta, i farmaci possono persino essere fatali. D'altra parte, se la concentrazione è troppo bassa, la medicina è inefficace. Inoltre, la concentrazione è importante nello scambio di fluidi attraverso le membrane cellulari del corpo. Quando si determina la concentrazione del liquido, che deve passare o, al contrario, non passare attraverso le membrane, viene utilizzata la concentrazione molare o si trova la concentrazione osmotica con essa. La concentrazione osmotica viene utilizzata più spesso della concentrazione molare. Se la concentrazione di una sostanza, come un farmaco, è maggiore su un lato della membrana, rispetto alla concentrazione sull'altro lato della membrana, ad esempio all'interno dell'occhio, una soluzione più concentrata si sposterà attraverso la membrana dove la concentrazione è inferiore. Un tale flusso di una soluzione attraverso una membrana è spesso problematico. Ad esempio, se il fluido si sposta all'interno della cellula, ad esempio, in una cellula del sangue, è possibile che a causa di questo trabocco di fluido, la membrana venga danneggiata e scoppierà. Anche la fuoriuscita di fluido dalla cellula è problematica, poiché ciò comprometterà le prestazioni della cellula. Qualsiasi flusso indotto da fluido attraverso la membrana dalla cellula o nella cellula è desiderabile per prevenire, e per questo scopo cercano di rendere la concentrazione del farmaco simile alla concentrazione di fluido nel corpo, ad esempio nel sangue.

Vale la pena notare che in alcuni casi le concentrazioni molari e osmotiche sono uguali, ma non è sempre così. Ciò dipende dal fatto che la sostanza disciolta nell'acqua decade in ioni durante la dissociazione elettrolitica. Nel calcolo della concentrazione osmotica, le particelle vengono generalmente prese in considerazione, mentre nel calcolo della concentrazione molare, vengono prese in considerazione solo alcune particelle, ad esempio le molecole. Pertanto, se, ad esempio, lavoriamo con le molecole, ma la sostanza decade in ioni, allora le molecole saranno inferiori al numero totale di particelle (comprese sia le molecole che gli ioni), e quindi la concentrazione molare sarà inferiore a quella osmotica. Per convertire la concentrazione molare in osmotica, è necessario conoscere le proprietà fisiche della soluzione.

Nella produzione di medicinali, i farmacisti tengono anche conto della tonicità della soluzione. La tonicità è una proprietà di una soluzione che dipende dalla concentrazione. A differenza della concentrazione osmotica, la tonicità è la concentrazione di sostanze che la membrana non consente. Il processo di osmosi fa sì che le soluzioni con una concentrazione più elevata si spostino in soluzioni con una concentrazione più bassa, ma se la membrana impedisce questo movimento senza lasciar passare la soluzione, allora si verifica una pressione sulla membrana. Tale pressione è generalmente problematica. Se il medicinale è destinato a penetrare nel sangue o in altri fluidi nel corpo, è necessario bilanciare la tonalità di questo medicinale con la tonalità del fluido nel corpo al fine di evitare la pressione osmotica sulle membrane del corpo.

Per bilanciare la tonicità, i farmaci vengono spesso dissolti in una soluzione isotonica. Una soluzione isotonica è una soluzione di sale da cucina (NaCL) in acqua con una concentrazione che consente di bilanciare la tonicità del fluido nel corpo e la tonicità della miscela di questa soluzione e il farmaco. Tipicamente, la soluzione isotonica viene conservata in contenitori sterili e infusa per via endovenosa. A volte viene utilizzato in forma pura, a volte come miscela con la medicina.

1 mmol quanti mg

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