Koncentrace vs rozpustnost
Koncentrace
Koncentrace je důležitý a velmi běžný jev v chemii. To se používá k označení kvantitativního měření látky. Chcete-li určit množství iontů mědi v roztoku, lze jej uvést jako měření koncentrace. Téměř všechny chemické výpočty používají měření koncentrace k vyvození závěrů o směsi. K určení koncentrace potřebujeme mít směs složek. Pro výpočet koncentrace každé složky musí být známa relativní množství rozpuštěná v roztoku.
Existuje několik metod měření koncentrace. Jsou to hmotnostní koncentrace, číselná koncentrace, molární koncentrace a objemová koncentrace. Všechny tyto míry jsou poměry, kde čitatel představuje množství rozpuštěné látky a jmenovatel představuje množství rozpouštědla. U všech těchto metod je způsob reprezentace rozpuštěné látky odlišný. Jmenovatelem je však vždy objem rozpouštědla. V hmotnostní koncentraci je uvedena hmotnost rozpuštěné látky v jednom litru rozpouštědla. Podobně se udává početní koncentrace, počet rozpuštěných látek a molární koncentrace rozpuštěné látky. Dále v objemové koncentraci je uveden objem rozpuštěné látky. Jiné než tyto mohou být koncentrace uvedeny jako molární zlomky, kde moly rozpuštěné látky jsou uvedeny ve vztahu k celkovému množství látek ve směsi. Stejným způsobem lze pro indikaci koncentrace použít molární poměr, hmotnostní zlomek, hmotnostní poměr. Může být také uveden jako procentuální hodnoty. Podle potřeby musí být zvolena vhodná metoda pro indikaci koncentrace. Převod mezi těmito jednotkami by však měli studenti chemie znát, aby s nimi mohli pracovat.
Rozpustnost
Rozpouštědlo je látka s rozpouštěcí schopností, takže může rozpouštět jinou látku. Rozpouštědla mohou být v kapalném, plynném nebo pevném stavu. Rozpuštěná látka je látka, která je rozpustná v rozpouštědle za účelem vytvoření roztoku. Rozpuštěné látky mohou být v kapalné, plynné nebo pevné fázi. Rozpustnost je tedy schopnost rozpuštěné látky rozpustit se v rozpouštědle. Stupeň rozpustnosti závisí na různých faktorech, jako je typ rozpouštědla a rozpuštěné látky, teplota, tlak, rychlost míchání, úroveň nasycení roztoku atd. Látky jsou v sobě rozpustné pouze tehdy, jsou-li podobné („líbí se rozpouští podobné“). Například polární látky jsou rozpustné v polárních rozpouštědlech, ale ne v nepolárních rozpouštědlech. Molekuly cukru mají mezi sebou slabé mezimolekulární interakce. Když se rozpustí ve vodě, tyto interakce se přeruší a molekuly se rozdělí. Přerušení vazby potřebuje energii. Tato energie bude dodána tvorbou vodíkových vazeb s molekulami vody. Díky tomuto procesu je cukr dobře rozpustný ve vodě. Podobně, když se sůl, jako je chlorid sodný, rozpustí ve vodě, uvolní se sodné a chloridové ionty a budou interagovat s molekulami polární vody. Z výše uvedených dvou příkladů můžeme dospět k závěru, že rozpuštěné látky dají své elementární částice po rozpuštění v rozpouštědle. Když je látka poprvé přidána do rozpouštědla, nejprve se rychle rozpustí. Po nějaké době dojde k reverzibilní reakci a rychlost rozpouštění se sníží. Jakmile jsou rychlost rozpouštění a rychlost srážení stejné, říká se, že roztok je v rovnováze rozpustnosti. Tento typ roztoku je známý jako nasycený roztok.
Jaký je rozdíl mezi koncentrací a rozpustností?
• Koncentrace udává množství látek v roztoku. Rozpustnost je schopnost látky rozpouštět se v jiné látce.
• Pokud je rozpustnost materiálu v rozpouštědle vysoká, bude jeho koncentrace v roztoku vysoká. Podobně, pokud je rozpustnost nízká, koncentrace bude nízká.
