Konsantrasyon Nedir (Kimya)

  • Ağustos 8, 2020

Konsantrasyon bir karışımın veya çözeltinin bileşenleri ile ilgilidir. Konsantrasyon, belirli bir alandaki maddenin miktarını ifade eder. Başka bir ifade ile konsantrasyon, bir çözeltideki çözünen maddenin çözücüye veya toplam çözeltiye oranıdır. Konsantrasyon, birim hacim başına kütle cinsinden ifade edilir. Çözünen maddenin konsantrasyonu mol veya hacim birimleri olarak da ifade edilebilir. Kimyasal çözeltilerin konsantrasyonu herhangi bir karışım için hesaplanabilir.

Konsantrasyonla İlgili Terimler

Konsantrasyon Nedir (Kimya)

Konsantrasyon çözünen maddenin kütlesi, molleri veya hacmi alınarak bunun kütle, mol veya çözelti hacmine bölünmesiyle matematiksel olarak belirlenir. Bazı konsantrasyon birimleri ve formül örnekleri;

  • Molarite (M): Çözünen maddenin molü/Çözelti hacmi (çözücü değil)
  • Kütle Konsantrasyonu (kg /m3 ya da  /L): Çözünen madde miktarı / Hacim 
  • Normalite (N): Çözünen maddenin gram miktarı / Litre çözelti
  • Molalite (m): Çözünen / Çözücü kütlesi molleri (çözelti kütlesi değil!)
  • Kütle Yüzdesi (%): Çözünenin kütlesi / Kütle çözeltisi x % 100 (kütle birimleri hem çözünen hem de çözelti için aynı birimde olmalıdır.)
  • Hacim Konsantrasyonu (birimsiz): Çözünen maddenin hacmi / Karışımın hacmi (her biri için aynı hacim birimi)
  • Sayı Konsantrasyonu (1/m3 ): Karışımın toplam hacme bölünmesi ile bulunur, bileşen birimin (atomların, moleküllerin, vs.) sayısıdır.
  • Hacim Yüzdesi (v/v%): Çözünen maddelerin hacmi/ Çözeltinin hacmi x % 100 (Çözünen ve çözelti hacimleri aynı birimde olmalıdır.)
  • Mol Kesri (mol/mol): Karışımdaki çözünen maddelerin molü / Maddelerin toplam molü
  • Mol Oranı (mol/mol): Karışımda çözünen maddelerin molü/ Toplam mol
  • Kütle Kesri (kg/kg veya birim başına): Çözünen maddenin kütlesi / Karışımın toplam kütlesi
  • Kütle Oranı (kg / kg veya birim başına): Karışımdaki diğer tüm çözünen maddelerin miktarı/kütle
  • PPM ( milyonda bir): 100 ppm’lik bir çözelti % 0.01’dir. 
  • PPB (milyarda bir): Seyreltik çözeltilerin kontaminasyonunu ifade etmek için kullanılır.

ÖNEMLİ NOT: Bazı birimler birinden diğerine dönüştürülebilir. Ancak, çözelti hacmine dayalı birimler arasında dönüşüm yapmak uygun değildir çünkü hacim sıcaklıktan etkilenir.

Çözelti Nasıl Seyreltilir?

Konsantre madde, çözeltide yüksek konsantrasyonlarda çözünmüş maddeleri içeren kimyasal çözeltilerdir. Bir çözelti, çözücü içinde çözünen maddenin artık çözünemeyeceği noktaya ulaşırsa doymuş çözelti denir. Seyreltik çözeltiler, çözücü miktarına göre az miktarda çözünen içerir. Bir solüsyonu konsantre etmek için daha fazla çözünen madde eklenmeli veya bazı solventler uzaklaştırılmalıdır. Çözücü madde uçucu değilse çözelti buharlaştırılarak veya kaynatılarak çözelti konsantre edilebilir.

Seyreltme işlemi konsantre bir çözeltiye çözücü ilave edilerek yapılır. Stok çözelti adı verilen konsantre bir çözelti ile daha seyreltik çözeltiler hazırlamak yaygın bir uygulamadır. Bu uygulama, seyreltik bir çözeltiyi karıştırmaya göre daha hassas bir sonuç verir çünkü çok az miktarda çözünen maddenin ölçümünü yapmak daha zordur. Aşırı seyreltilmiş çözeltiler hazırlamak için seri seyreltme işlemi yapılır. Bir seyreltme işlemi için, hacimsel şişeye stok çözelti eklenir ve işaretlenen yere kadar çözücü eklenir.

En yaygın kullanılan konsantrasyon birimi, çözelti içindeki reaksiyonların stokiyometrisini de hesaba katan molarite dir. Molarite(M) çözeltisi tam olarak 1L çözeltide çözünmüş mol sayısı olarak tanımlanır. Molarite aynı zamanda, tam olarak 1 mL çözelti içinde çözünen milimol sayısıdır.

Çözümlü Örnekler:

1) 2.40 L 0.100 M NaOH içinde çözünen sodyum hidroksit (NaOH) mol sayısı nedir?

Çözüm:

Çözeltinin hacmi litre cinsinden verildiğinden ve maddenin mol sayısı sorulduğu için;

NaOH molü =VL*Mmol/L= (2, 40L)*(0.100mol/L) =0.240 mol NaOH

ÖNEMLİ NOT: Belirli bir konsantrasyonda madde içeren bir çözelti hazırlamak için, çözelti yeterli hacimde çözücü ve çözünen madde içermelidir. Çözünen madde çözelti içinde yer kapladığı için ihtiyaç duyulan çözücü hacmi neredeyse her zaman istenen çözelti hacminden daha azdır. Örnek olarak; hacminin 1.00 L olması istenen 342 g’lık sükroza 1.00 L su eklemek yanlış olur çünkü bu 1.00 L’den fazla çözelti demektir. 

2) 15 g CoCl2. 2H2O ile 500 mL çözelti hazırlamak için yeterli miktarda etanol vardır. CoCl2.2H2O’nun molar konsantrasyonu nedir?

Çözüm:

Mol sayısını bulmak için CoCl2.2H2O bileşiğin kütlesi molar kütlesine bölünür. Çözünen mol sayısı çözeltinin hacmine bölünerek çözeltinin molaritesi hesaplanır.

15 g CoCl2.2H2O molü:

1 mol CoCl2.2H2O   165,87 g/mol’dür.

CoCl2.2H2O molü= (15 g/165 .87g/ mol) =0.0904 mol CoCl2⋅2H2O

Çözeltinin litre cinsinden hacmi:

Hacim = 500 mL* (1L/1000mL) =0.500L

Molarite bir litre çözelti başına çözünen mol sayısıdır, çözeltinin molaritesi:

Molarite = 0,0904 mol /0.500 L= 0.1809 M= CoCl2⋅H2O

Hazırlayan: Rabiye Baştürk

Kaynak: 1 (Erişim: 12 Şubat 2020) 2 (Erişim: 12 Şubat 2020)

Article Categories:
BilimKimya

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak.