Arvutage lahenduse kontsentratsioonid mitmesugustes ühikutes, sealhulgas molaarne, molaalne, protsendikoostis ja miljonit osa (ppm). Täiuslik keemiastudentidele, laboritööks ja teadusuuringuteks.
Lahuse kontsentratsioon on mõõt, kui palju lahustuvat ainet on lahustis lahustunud, et luua lahus. Erinevaid kontsentratsioonide ühikuid kasutatakse sõltuvalt rakendusest ja uuritavatest omadustest.
Lahenduse Kontsentratsiooni Kalkulaator on võimas, kuid lihtne tööriist, mis on loodud aitama teil määrata keemiliste lahenduste kontsentratsiooni erinevates ühikutes. Olgu te üliõpilane, kes õpib keemia aluseid, laboritehnik, kes valmistab reaktiive, või teadlane, kes analüüsib katsetulemusi, see kalkulaator pakub täpseid kontsentratsioonikalkulatsioone minimaalse sisendiga. Lahenduse kontsentratsioon on keemias põhiline mõisted, mis väljendab lahustunud lahusti kogust teatud koguses lahuses või lahustis.
See kasutajasõbralik kalkulaator võimaldab teil arvutada kontsentratsiooni mitmesugustes ühikutes, sealhulgas molariteet, molaarus, massiprotsent, mahuprotsent ja miljonit osa (ppm). Lihtsalt sisestades lahusti massi, molekulaarmassi, lahuse mahu ja lahuse tiheduse, saate koheselt täpsed kontsentratsiooniväärtused oma konkreetsete vajaduste jaoks.
Lahenduse kontsentratsioon viitab lahusti kogusele, mis on antud koguses lahuses või lahustis. Lahusti on aine, mis lahustub (nagu sool või suhkur), samas kui lahusti on aine, mis lahustab (tavaliselt vesi vesilahustes). Tulemuseks on segu, mida nimetatakse lahenduseks.
Kontsentratsiooni saab väljendada mitmel viisil, sõltuvalt rakendusest ja uuritavatest omadustest:
Igal kontsentratsiooniühikul on spetsiifilised rakendused ja eelised erinevates kontekstides, mida uurime allpool üksikasjalikult.
Molariteet on üks kõige sagedamini kasutatavaid kontsentratsiooniühikuid keemias. See esindab lahusti moolide arvu liitri lahuse kohta.
Valem:
Molariteedi arvutamiseks massist:
Näide kalkulatsioonist: Kui lahustate 5.85 g naatriumkloriidi (NaCl, molekulaarmass = 58.44 g/mol) piisavas vees, et valmistada 100 mL lahust:
Molaarus on määratletud kui lahusti moolide arv kilogrammi lahusti kohta. Erinevalt molariteed ei mõjuta molaarust temperatuurimuutused, kuna see sõltub massist, mitte mahust.
Valem:
Molaaruse arvutamiseks massist:
Näide kalkulatsioonist: Kui lahustate 5.85 g naatriumkloriidi (NaCl, molekulaarmass = 58.44 g/mol) 100 g vees:
Massiprotsent (kaalu protsent) väljendab lahusti massi protsendina kogu lahuse massist.
Valem: \text{Massiprotsent (% w/w)} = \frac{\text{lahusti mass}}{\text{lahuse mass}} \times 100\%
Kus:
Näide kalkulatsioonist: Kui lahustate 10 g suhkrut 90 g vees:
Mahuprotsent väljendab lahusti mahtu protsendina kogu lahuse mahust. Seda kasutatakse sageli vedelik-vedelik lahuste puhul.
Valem: \text{Mahuprotsent (% v/v)} = \frac{\text{lahusti maht}}{\text{lahuse maht}} \times 100\%
Näide kalkulatsioonist: Kui segate 15 mL etanooli veega, et valmistada 100 mL lahust:
Miljonit osa kasutatakse väga lahjendatud lahuste puhul. See esindab lahusti massi miljoni osa lahuse massis.
Valem:
Näide kalkulatsioonist: Kui lahustate 0.002 g ainet 1 kg vees:
Meie Lahenduse Kontsentratsiooni Kalkulaator on loodud olema intuitiivne ja lihtne kasutada. Järgige neid lihtsaid samme, et arvutada oma lahenduse kontsentratsiooni:
Kalkulaator teostab arvutuse automaatselt, kui sisestate väärtused, andes teile kohesed tulemused, ilma et peaksite nuppu vajutama.
Kalkulaator teostab järgmised kontrollid kasutaja sisendite osas:
Kui tuvastatakse kehtetuid sisendeid, kuvatakse veateade ja arvutamine ei jätku enne, kui see on parandatud.
Lahenduse kontsentratsiooni kalkulatsioonid on hädavajalikud paljudes valdkondades ja rakendustes:
Meditsiinilabor peab valmistama 0.9% (w/v) soolelahuse rakkude kasvatamiseks. Nii nad kasutavad kontsentratsiooni kalkulaatorit:
Kasutades kalkulaatorit:
Kalkulaator kinnitab 0.9% kontsentratsiooni ja annab ka ekvivalentväärtused teistes ühikutes:
Kuigi meie kalkulaatori katab kõige sagedamini kasutatavad kontsentratsiooniühikud, on olemas alternatiivsed viisid kontsentratsiooni väljendamiseks sõltuvalt konkreetsetest rakendustest:
Normaalsus (N): Väljendab kontsentratsiooni grammi ekvivalentide liitri lahuse kohta. Kasulik happe-aluse ja redoksreaktsioonide puhul.
Molariteet × Valentsifaktor: Kasutatakse mõnedes analüütilistes meetodites, kus ioonide valents on oluline.
Massi/mahu Suhe: Lihtsalt väljendades lahusti massi lahuse mahu kohta (nt mg/L) ilma protsendiks konverteerimata.
Moolifraktioon (χ): Suhe ühe komponendi moolide ja kõigi komponentide kogumoolide vahel lahuses. Kasulik termodünaamilistes arvutustes.
Molaarus ja Aktiivsus: Mitteideaalses lahuses kasutatakse aktiivsuskoefitsiente molekulaarsete interaktsioonide parandamiseks.
Lahenduse kontsentratsiooni mõisted on läbi ajaloo oluliselt arenenud:
Vanaajal kirjeldati kontsentratsiooni pigem kvalitatiivselt kui kvantitatiivselt. Varased alkeemikud ja apteekrid kasutasid ebatäpset terminoloogiat nagu "tugev" või "nõrk", et kirjeldada lahendusi.
Siin on näited, kuidas arvutada lahenduse kontsentratsiooni erinevates programmeerimiskeeltes:
1' Excel VBA Funktsioon Molariteedi Arvutamiseks
2Function CalculateMolarity(mass As Double, molecularWeight As Double, volume As Double) As Double
3 ' mass grammides, molekulaarmass g/mol, maht liitrites
4 CalculateMolarity = mass / (molecularWeight * volume)
5End Function
6
7' Exceli Valem Massiprotsendi Arvutamiseks
8' =A1/(A1+A2)*100
9' Kus A1 on lahusti mass ja A2 on lahusti mass
10
1def calculate_molarity(mass, molecular_weight, volume):
2 """
3 Arvuta lahenduse molariteet.
4
5 Parameetrid:
6 mass (float): Lahusti mass grammides
7 molecular_weight (float): Lahusti molekulaarmass g/mol
8 volume (float): Lahuse maht liitrites
9
10 Tagastab:
11 float: Molariteet mol/L
12 """
13 return mass / (molecular_weight * volume)
14
15def calculate_molality(mass, molecular_weight, solvent_mass):
16 """
17 Arvuta lahenduse molaarus.
18
19 Parameetrid:
20 mass (float): Lahusti mass grammides
21 molecular_weight (float): Lahusti molekulaarmass g/mol
22 solvent_mass (float): Lahusti mass grammides
23
24 Tagastab:
25 float: Molaarus mol/kg
26 """
27 return mass / (molecular_weight * (solvent_mass / 1000))
28
29def calculate_percent_by_mass(solute_mass, solution_mass):
30 """
31 Arvuta lahenduse massiprotsent.
32
33 Parameetrid:
34 solute_mass (float): Lahusti mass grammides
35 solution_mass (float): Lahuse kogumass grammides
36
37 Tagastab:
38 float: Massiprotsent
39 """
40 return (solute_mass / solution_mass) * 100
41
42# Näide kasutamisest
43solute_mass = 5.85 # g
44molecular_weight = 58.44 # g/mol
45solution_volume = 0.1 # L
46solvent_mass = 100 # g
47
48molarity = calculate_molarity(solute_mass, molecular_weight, solution_volume)
49molality = calculate_molality(solute_mass, molecular_weight, solvent_mass)
50percent = calculate_percent_by_mass(solute_mass, solute_mass + solvent_mass)
51
52print(f"Molariteet: {molarity:.4f} M")
53print(f"Molaarus: {molality:.4f} m")
54print(f"Massiprotsent: {percent:.2f}%")
55
1/**
2 * Arvuta lahenduse molariteet
3 * @param {number} mass - Lahusti mass grammides
4 * @param {number} molecularWeight - Molekulaarmass g/mol
5 * @param {number} volume - Lahuse maht liitrites
6 * @returns {number} Molariteet mol/L
7 */
8function calculateMolarity(mass, molecularWeight, volume) {
9 return mass / (molecularWeight * volume);
10}
11
12/**
13 * Arvuta lahenduse mahuprotsent
14 * @param {number} soluteVolume - Lahusti maht mL
15 * @param {number} solutionVolume - Lahuse maht mL
16 * @returns {number} Mahuprotsent
17 */
18function calculatePercentByVolume(soluteVolume, solutionVolume) {
19 return (soluteVolume / solutionVolume) * 100;
20}
21
22/**
23 * Arvuta miljonit osa (ppm)
24 * @param {number} soluteMass - Lahusti mass grammides
25 * @param {number} solutionMass - Lahuse mass grammides
26 * @returns {number} Kontsentratsioon ppm
27 */
28function calculatePPM(soluteMass, solutionMass) {
29 return (soluteMass / solutionMass) * 1000000;
30}
31
32// Näide kasutamisest
33const soluteMass = 0.5; // g
34const molecularWeight = 58.44; // g/mol
35const solutionVolume = 1; // L
36const solutionMass = 1000; // g
37
38const molarity = calculateMolarity(soluteMass, molecularWeight, solutionVolume);
39const ppm = calculatePPM(soluteMass, solutionMass);
40
41console.log(`Molariteet: ${molarity.toFixed(4)} M`);
42console.log(`Kontsentratsioon: ${ppm.toFixed(2)} ppm`);
43
1public class ConcentrationCalculator {
2 /**
3 * Arvuta lahenduse molariteet
4 *
5 * @param mass Lahusti mass grammides
6 * @param molecularWeight Molekulaarmass g/mol
7 * @param volume Lahuse maht liitrites
8 * @return Molariteet mol/L
9 */
10 public static double calculateMolarity(double mass, double molecularWeight, double volume) {
11 return mass / (molecularWeight * volume);
12 }
13
14 /**
15 * Arvuta lahenduse molaarus
16 *
17 * @param mass Lahusti mass grammides
18 * @param molecularWeight Molekulaarmass g/mol
19 * @param solventMass Lahusti mass grammides
20 * @return Molaarus mol/kg
21 */
22 public static double calculateMolality(double mass, double molecularWeight, double solventMass) {
23 return mass / (molecularWeight * (solventMass / 1000));
24 }
25
26 /**
27 * Arvuta lahenduse massiprotsent
28 *
29 * @param soluteMass Lahusti mass grammides
30 * @param solutionMass Lahuse kogumass grammides
31 * @return Massiprotsent
32 */
33 public static double calculatePercentByMass(double soluteMass, double solutionMass) {
34 return (soluteMass / solutionMass) * 100;
35 }
36
37 public static void main(String[] args) {
38 double soluteMass = 5.85; // g
39 double molecularWeight = 58.44; // g/mol
40 double solutionVolume = 0.1; // L
41 double solventMass = 100; // g
42 double solutionMass = soluteMass + solventMass; // g
43
44 double molarity = calculateMolarity(soluteMass, molecularWeight, solutionVolume);
45 double molality = calculateMolality(soluteMass, molecularWeight, solventMass);
46 double percentByMass = calculatePercentByMass(soluteMass, solutionMass);
47
48 System.out.printf("Molariteet: %.4f M%n", molarity);
49 System.out.printf("Molaarus: %.4f m%n", molality);
50 System.out.printf("Massiprotsent: %.2f%%%n", percentByMass);
51 }
52}
53
1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * Arvuta lahenduse molariteet
6 *
7 * @param mass Lahusti mass grammides
8 * @param molecularWeight Molekulaarmass g/mol
9 * @param volume Lahuse maht liitrites
10 * @return Molariteet mol/L
11 */
12double calculateMolarity(double mass, double molecularWeight, double volume) {
13 return mass / (molecularWeight * volume);
14}
15
16/**
17 * Arvuta miljonit osa (ppm)
18 *
19 * @param soluteMass Lahusti mass grammides
20 * @param solutionMass Lahuse mass grammides
21 * @return Kontsentratsioon ppm
22 */
23double calculatePPM(double soluteMass, double solutionMass) {
24 return (soluteMass / solutionMass) * 1000000;
25}
26
27int main() {
28 double soluteMass = 0.5; // g
29 double molecularWeight = 58.44; // g/mol
30 double solutionVolume = 1.0; // L
31 double solutionMass = 1000.0; // g
32
33 double molarity = calculateMolarity(soluteMass, molecularWeight, solutionVolume);
34 double ppm = calculatePPM(soluteMass, solutionMass);
35
36 std::cout << std::fixed << std::setprecision(4);
37 std::cout << "Molariteet: " << molarity << " M" << std::endl;
38 std::cout << "Kontsentratsioon: " << ppm << " ppm" << std::endl;
39
40 return 0;
41}
42
Molariteet (M) on määratletud kui lahusti moolide arv liitri lahuse kohta, samas kui molaarus (m) on lahusti moolide arv kilogrammi lahusti kohta. Peamine erinevus seisneb selles, et molariteet sõltub mahust, mis võib temperatuuriga muutuda, samas kui molaarus sõltub massist, mis jääb konstantseks sõltumata temperatuurimuutustest. Molaarust eelistatakse rakendustes, kus temperatuurimuutused on olulised.
Kontsentratsiooniühikute vahel konverteerimiseks on vajalik lahuse omaduste tundmine:
Molariteet Molaaruseks: Teil on vaja lahuse tihedust (ρ) ja lahusti molekulaarmass (M):
Massiprotsent Molariteediks: Teil on vaja lahuse tihedust (ρ) ja lahusti molekulaarmass (M):
PPM Massiprotsendiks: Lihtsalt jagage 10,000-ga:
Meie kalkulaator suudab neid konversioone automaatselt teostada, kui sisestate vajalikud parameetrid.
Mitmed tegurid võivad põhjustada erinevusi kontsentratsiooni kalkulatsioonides:
Konkreetse kontsentratsiooniga lahuse valmistamiseks:
Temperatuur mõjutab lahuse kontsentratsiooni mitmeti:
Molaarus ei mõjuta temperatuur, kuna see põhineb massil, mitte mahul.
Maksimaalne võimalik kontsentratsioon sõltub mitmest tegurist:
Küllastumispunkti ületamisel põhjustab lisanduv lahusti sade või faaside eraldumise.
Väga lahjendatud lahuste puhul:
Kontsentratsioon mõjutab paljusid lahuse omadusi:
Lahusti puhtuse arvestamiseks:
Korrigeerige massi: Korrutage kaalutud mass puhtusprotsendiga (dekimaalina):
Näide: Kui kaalute 10 g ühendit, mis on 95% puhas, siis tegelik lahusti mass on:
Kasutage korrigeeritud massi kõigis oma kontsentratsiooni kalkulatsioonides.
See kalkulaator on mõeldud ühe lahusti lahenduste jaoks. Mitme lahusti segu puhul:
Harris, D. C. (2015). Kvantitatiivne Keemiline Analüüs (9. väljaanne). W. H. Freeman ja Company.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Keemia (12. väljaanne). McGraw-Hill Education.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkins'i Füüsikaline Keemia (10. väljaanne). Oxford University Press.
Rahvusvaheline Puhta ja Rakenduskeemia Liit. (1997). Keemilise Terminoloogia Kogumik (2. väljaanne). (kuldraamat).
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Keemia: Keskne Teadus (14. väljaanne). Pearson.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Keemia (10. väljaanne). Cengage Learning.
Rahvuslik Standardite ja Tehnoloogia Instituut. (2018). NIST Keemia Veebiraamat. https://webbook.nist.gov/chemistry/
Ameerika Keemilise Seltsi. (2006). Reaktiivkeemilised Ained: Spetsifikatsioonid ja Protseduurid (10. väljaanne). Oxford University Press.
Meie Lahenduse Kontsentratsiooni Kalkulaator muudab keerulised kontsentratsiooni kalkulatsioonid lihtsaks ja kergesti ligipääsetavaks. Olgu te üliõpilane, teadlane või tööstuse professionaal, see tööriist säästab teie aega ja tagab täpsed tulemused. Proovige erinevaid kontsentratsiooni ühikuid, uurige nende vahelisi seoseid ja suurendage oma arusaamist lahuse keemiast.
Kas teil on küsimusi lahenduse kontsentratsiooni või vajate abi konkreetsete kalkulatsioonidega? Kasutage meie kalkulaatorit ja viidake ülaltoodud põhjalikule juhendile. Edasi uurige meie muid kalkulaatoreid ja hariduslikku sisu, et saada rohkem edasijõudnud keemia tööriistu ja ressursse.
Avasta rohkem tööriistu, mis võivad olla kasulikud teie töövoos