Izračunajte koncentracije otopina u više jedinica uključujući molarnost, molalnost, postotak sastava i dijelove na milijun (ppm). Savršeno za studente kemije, laboratorijski rad i istraživačke primjene.
Koncentracija otopine je mjera koliko je otopine otopljeno u otapalu za stvaranje otopine. Različite jedinice koncentracije koriste se ovisno o primjeni i svojstvima koja se proučavaju.
Kalkulator koncentracije rješenja je moćan, ali jednostavan alat dizajniran da vam pomogne da odredite koncentraciju kemijskih rješenja u različitim jedinicama. Bilo da ste student koji uči osnove kemije, laboratorijski tehničar koji priprema reagensi, ili istraživač koji analizira eksperimentalne podatke, ovaj kalkulator pruža tačne proračune koncentracije uz minimalan unos. Koncentracija rješenja je osnovni koncept u kemiji koji izražava količinu otopljenog tvari u određenoj količini rješenja ili otapala.
Ovaj jednostavan kalkulator omogućava vam da izračunate koncentraciju u više jedinica uključujući molaritet, molalitet, postotak po masi, postotak po volumenu, i dijelove po milionu (ppm). Jednostavno unosite masu otopljenog tvari, molekularnu težinu, volumen rješenja i gustoću rješenja, i odmah dobijate precizne vrijednosti koncentracije za vaše specifične potrebe.
Koncentracija rješenja odnosi se na količinu otopljenog tvari prisutnog u određenoj količini rješenja ili otapala. Otopljeni tvar je supstanca koja se otapa (poput soli ili šećera), dok je otapalo supstanca koja vrši otapanje (obično voda u vodenim rješenjima). Rezultantna mješavina se naziva rješenje.
Koncentracija se može izraziti na nekoliko načina, ovisno o primjeni i svojstvima koja se proučavaju:
Svaka jedinica koncentracije ima specifične primjene i prednosti u različitim kontekstima, koje ćemo detaljno istražiti u nastavku.
Molaritet je jedna od najčešće korištenih jedinica koncentracije u kemiji. Predstavlja broj mola otopljenog tvari po litri rješenja.
Formula:
Da biste izračunali molaritet iz mase:
Primjer proračuna: Ako otopite 5.85 g natrijevog klorida (NaCl, molekulska težina = 58.44 g/mol) u dovoljno vode da dobijete 100 mL rješenja:
Molalitet se definiše kao broj mola otopljenog tvari po kilogramu otapala. Za razliku od molariteta, molalitet nije pod utjecajem promjena temperature jer zavisi od mase, a ne od volumena.
Formula:
Da biste izračunali molalitet iz mase:
Primjer proračuna: Ako otopite 5.85 g natrijevog klorida (NaCl, molekulska težina = 58.44 g/mol) u 100 g vode:
Postotak po masi (također nazvan težinski postotak) izražava masu otopljenog tvari kao postotak ukupne mase rješenja.
Formula: \text{Postotak po masi (% w/w)} = \frac{\text{masa otopljenog tvari}}{\text{masa rješenja}} \times 100\%
Gdje:
Primjer proračuna: Ako otopite 10 g šećera u 90 g vode:
Postotak po volumenu izražava volumen otopljenog tvari kao postotak ukupnog volumena rješenja. Ovo se često koristi za tekuće-tekuće otopine.
Formula: \text{Postotak po volumenu (% v/v)} = \frac{\text{volumen otopljenog tvari}}{\text{volumen rješenja}} \times 100\%
Primjer proračuna: Ako pomiješate 15 mL etanola s vodom da dobijete 100 mL rješenja:
Dijelovi po milionu koriste se za vrlo razrijeđena rješenja. Predstavlja masu otopljenog tvari po milion dijelova mase rješenja.
Formula:
Primjer proračuna: Ako otopite 0.002 g supstance u 1 kg vode:
Naš kalkulator koncentracije rješenja dizajniran je da bude intuitivan i jednostavan za korištenje. Slijedite ove jednostavne korake da izračunate koncentraciju vašeg rješenja:
Kalkulator automatski vrši proračun dok unosite vrijednosti, dajući vam trenutne rezultate bez potrebe za pritiskom na dugme za izračunavanje.
Kalkulator vrši sljedeće provjere na korisničkim unosima:
Ako se otkriju neispravni unosi, biće prikazana poruka o grešci, a proračun se neće nastaviti dok se ne isprave.
Proračuni koncentracije rješenja su od suštinskog značaja u brojnim oblastima i primjenama:
Medicinski laboratorij treba pripremiti fiziološko rješenje od 0.9% (w/v) za kulturu stanica. Ovo je kako bi koristili kalkulator koncentracije:
Koristeći kalkulator:
Kalkulator bi potvrdio koncentraciju od 0.9% i također pružio ekvivalentne vrijednosti u drugim jedinicama:
Iako su jedinice koncentracije pokrivene našim kalkulatorom najčešće korištene, postoje alternativni načini izražavanja koncentracije ovisno o specifičnim primjenama:
Normalnost (N): Izražava koncentraciju u gram ekvivalentima po litri rješenja. Korisno za kiselo-bazne i redoks reakcije.
Molaritet × Faktor valencije: Koristi se u nekim analitičkim metodama gdje je valencija iona važna.
Odnos mase/volumena: Jednostavno navođenje mase otopljenog tvari po volumenu rješenja (npr. mg/L) bez konvertovanja u postotak.
Molni udio (χ): Odnos mola jedne komponente prema ukupnom broju mola svih komponenti u rješenju. Korisno u termodinamičkim proračunima.
Molalitet i aktivnost: U neidealnim rješenjima, koeficijenti aktivnosti koriste se za korekciju molekularnih interakcija.
Koncept koncentracije rješenja značajno se razvio kroz istoriju kemije:
U drevnim vremenima, koncentracija se opisivala kvalitativno, a ne kvantitativno. Rani alhemičari i apotekari koristili su neprecizne termine poput "jak" ili "slab" za opisivanje rješenja.
Razvoj analitičke kemije u 18. veku doveo je do preciznijih načina izražavanja koncentracije:
Evo primjera kako izračunati koncentraciju rješenja u različitim programskim jezicima:
1' Excel VBA funkcija za izračunavanje molariteta
2Function CalculateMolarity(mass As Double, molecularWeight As Double, volume As Double) As Double
3 ' masa u gramima, molekulska težina u g/mol, volumen u litrama
4 CalculateMolarity = mass / (molecularWeight * volume)
5End Function
6
7' Excel formula za postotak po masi
8' =A1/(A1+A2)*100
9' Gdje je A1 masa otopljenog tvari, a A2 masa otapala
10
1def calculate_molarity(mass, molecular_weight, volume):
2 """
3 Izračunajte molaritet rješenja.
4
5 Parametri:
6 mass (float): Masa otopljenog tvari u gramima
7 molecular_weight (float): Molekularna težina otopljenog tvari u g/mol
8 volume (float): Volumen rješenja u litrama
9
10 Vraća:
11 float: Molaritet u mol/L
12 """
13 return mass / (molecular_weight * volume)
14
15def calculate_molality(mass, molecular_weight, solvent_mass):
16 """
17 Izračunajte molalitet rješenja.
18
19 Parametri:
20 mass (float): Masa otopljenog tvari u gramima
21 molecular_weight (float): Molekularna težina otopljenog tvari u g/mol
22 solvent_mass (float): Masa otapala u gramima
23
24 Vraća:
25 float: Molalitet u mol/kg
26 """
27 return mass / (molecular_weight * (solvent_mass / 1000))
28
29def calculate_percent_by_mass(solute_mass, solution_mass):
30 """
31 Izračunajte postotak po masi rješenja.
32
33 Parametri:
34 solute_mass (float): Masa otopljenog tvari u gramima
35 solution_mass (float): Ukupna masa rješenja u gramima
36
37 Vraća:
38 float: Postotak po masi
39 """
40 return (solute_mass / solution_mass) * 100
41
42# Primjer korištenja
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"Molaritet: {molarity:.4f} M")
53print(f"Molalitet: {molality:.4f} m")
54print(f"Postotak po masi: {percent:.2f}%")
55
1/**
2 * Izračunajte molaritet rješenja
3 * @param {number} mass - Masa otopljenog tvari u gramima
4 * @param {number} molecularWeight - Molekularna težina u g/mol
5 * @param {number} volume - Volumen rješenja u litrama
6 * @returns {number} Molaritet u mol/L
7 */
8function calculateMolarity(mass, molecularWeight, volume) {
9 return mass / (molecularWeight * volume);
10}
11
12/**
13 * Izračunajte postotak po volumenu rješenja
14 * @param {number} soluteVolume - Volumen otopljenog tvari u mL
15 * @param {number} solutionVolume - Volumen rješenja u mL
16 * @returns {number} Postotak po volumenu
17 */
18function calculatePercentByVolume(soluteVolume, solutionVolume) {
19 return (soluteVolume / solutionVolume) * 100;
20}
21
22/**
23 * Izračunajte dijelove po milionu (ppm)
24 * @param {number} soluteMass - Masa otopljenog tvari u gramima
25 * @param {number} solutionMass - Masa rješenja u gramima
26 * @returns {number} Koncentracija u ppm
27 */
28function calculatePPM(soluteMass, solutionMass) {
29 return (soluteMass / solutionMass) * 1000000;
30}
31
32// Primjer korištenja
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(`Molaritet: ${molarity.toFixed(4)} M`);
42console.log(`Koncentracija: ${ppm.toFixed(2)} ppm`);
43
1public class ConcentrationCalculator {
2 /**
3 * Izračunajte molaritet rješenja
4 *
5 * @param mass Masa otopljenog tvari u gramima
6 * @param molecularWeight Molekularna težina u g/mol
7 * @param volume Volumen rješenja u litrama
8 * @return Molaritet u mol/L
9 */
10 public static double calculateMolarity(double mass, double molecularWeight, double volume) {
11 return mass / (molecularWeight * volume);
12 }
13
14 /**
15 * Izračunajte molalitet rješenja
16 *
17 * @param mass Masa otopljenog tvari u gramima
18 * @param molecularWeight Molekularna težina u g/mol
19 * @param solventMass Masa otapala u gramima
20 * @return Molalitet u mol/kg
21 */
22 public static double calculateMolality(double mass, double molecularWeight, double solventMass) {
23 return mass / (molecularWeight * (solventMass / 1000));
24 }
25
26 /**
27 * Izračunajte postotak po masi rješenja
28 *
29 * @param soluteMass Masa otopljenog tvari u gramima
30 * @param solutionMass Ukupna masa rješenja u gramima
31 * @return Postotak po masi
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("Molaritet: %.4f M%n", molarity);
49 System.out.printf("Molalitet: %.4f m%n", molality);
50 System.out.printf("Postotak po masi: %.2f%%%n", percentByMass);
51 }
52}
53
1#include <iostream>
2#include <iomanip>
3
4/**
5 * Izračunajte molaritet rješenja
6 *
7 * @param mass Masa otopljenog tvari u gramima
8 * @param molecularWeight Molekularna težina u g/mol
9 * @param volume Volumen rješenja u litrama
10 * @return Molaritet u mol/L
11 */
12double calculateMolarity(double mass, double molecularWeight, double volume) {
13 return mass / (molecularWeight * volume);
14}
15
16/**
17 * Izračunajte dijelove po milionu (ppm)
18 *
19 * @param soluteMass Masa otopljenog tvari u gramima
20 * @param solutionMass Masa rješenja u gramima
21 * @return Koncentracija u 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 << "Molaritet: " << molarity << " M" << std::endl;
38 std::cout << "Koncentracija: " << ppm << " ppm" << std::endl;
39
40 return 0;
41}
42
Molaritet (M) se definiše kao broj mola otopljenog tvari po litri rješenja, dok se molalitet (m) definiše kao broj mola otopljenog tvari po kilogramu otapala. Ključna razlika je u tome što molaritet zavisi od volumena, koji se može promijeniti s temperaturom, dok molalitet zavisi od mase, koja ostaje konstantna bez obzira na promjene temperature. Molalitet se preferira za primjene gdje su promjene temperature značajne.
Konvertovanje između jedinica koncentracije zahtijeva poznavanje svojstava rješenja:
Molaritet u molalitet: Trebate gustoću rješenja (ρ) i molarnu masu otopljenog tvari (M):
Postotak po masi u molaritet: Trebate gustoću rješenja (ρ) i molarnu masu otopljenog tvari (M):
PPM u postotak po masi: Jednostavno podijelite sa 10,000:
Naš kalkulator može automatski izvršiti ove konverzije kada unesete potrebne parametre.
Nekoliko faktora može dovesti do razlika u proračunima koncentracije:
Da biste pripremili rješenje određene koncentracije:
Temperatura utiče na koncentraciju rješenja na nekoliko načina:
Molalitet nije direktno pogođen temperaturom jer se temelji na masi, a ne na volumenu.
Maksimalna moguća koncentracija zavisi od nekoliko faktora:
Iznad tačke zasićenja, dodavanje više otopljenog tvari rezultira taloženjem ili odvojenjem faza.
Za vrlo razrijeđena rješenja:
Koncentracija utiče na mnoga svojstva rješenja:
Da biste uzeli u obzir čistoću otopljenog tvari:
Prilagodite masu: Pomnožite izmjerenu masu sa postotkom čistoće (kao decimalom):
Primjer: Ako izmjerite 10 g jedinice koja je 95% čista, stvarna masa otopljenog tvari je:
Koristite prilagođenu masu u svim vašim proračunima koncentracije.
Ovaj kalkulator je dizajniran za rješenja s jednim otopljenim tvarom. Za mješavine s više otopljenih tvari:
Harris, D. C. (2015). Kvantitativna hemijska analiza (9. izd.). W. H. Freeman i kompanija.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Hemija (12. izd.). McGraw-Hill Education.
Atkins, P., & de Paula, J. (2014). Atkinsova fizikalna hemija (10. izd.). Oxford University Press.
Međunarodna unija za čist i primijenjeni hemiju. (1997). Kompendium hemijskih termina (2. izd.). (zlatna knjiga).
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Hemija: Središnja nauka (14. izd.). Pearson.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Hemija (10. izd.). Cengage Learning.
Nacionalni institut za standarde i tehnologiju. (2018). NIST Chemistry WebBook. https://webbook.nist.gov/chemistry/
Američko hemijsko društvo. (2006). Reagensi: Specifikacije i procedure (10. izd.). Oxford University Press.
Naš kalkulator koncentracije rješenja čini složene proračune koncentracije jednostavnim i pristupačnim. Bilo da ste student, istraživač ili profesionalac u industriji, ovaj alat će vam uštedjeti vrijeme i osigurati tačne rezultate. Isprobajte različite jedinice koncentracije, istražite odnose između njih i poboljšajte svoje razumijevanje hemije rješenja.
Imate li pitanja o koncentraciji rješenja ili vam je potrebna pomoć s određenim proračunima? Koristite naš kalkulator i pozovite se na sveobuhvatan vodič iznad. Za više naprednih hemijskih alata i resursa, istražite naše druge kalkulatore i obrazovni sadržaj.
Otkrijte više alata koji bi mogli biti korisni za vaš radni proces