ריכוז (כימיה) – הבדלי גרסאות
מ בוט החלפות: {{כ}}; |
עריכה מקיפה |
||
| שורה 1: | שורה 1: | ||
'''ריכוז''' של מרכיב ב[[תערובת]] הוא היחס בין כמותו של אותו מרכיב לכמות ה[[תערובת]] כולה. כמות של חומר יכולה להמדד על פי [[משקל]], על פי [[נפח]] או על פי מספר ה[[מולקולה|מולקולות]]. |
|||
{{עריכה|הנוסחאות דורשות שיפוץ, משלב, פירוט יתר|נושא=מדעי הטבע}} |
|||
'''ריכוז''' הוא היחס בין כמותו של חומר אחד, לבין כמות ה[[תערובת]] כולה, בה הוא נמצא. |
|||
ריכוזים |
ריכוזים של חומרים נמדדים ב[[תמיסה|תמיסות]], ב[[תרחיף|תרחיפים]], ב[[תמיסה מוצקה|תמיסות מוצקות]], כמו גם בתערובות יותר "יומיומיות" כמו דברי מאכל. |
||
==תמיסות== |
|||
החומר שנמצא בשפע בתמיסה נקרא [[ממס]], והחומר שהוכנס לתוכו נקרא [[מומס]]. בתמיסות של [[נוזל]] ו[[מוצק]], המוצק הוא תמיד המומס והנוזל הוא הממס. ישנן מספר הגדרות לריכוזים בתמיסות. העיקריות הן: אחוז משקלי, שבר מולי, מולריות, מולליות, חלקי-מיליון, ונורמליות. |
|||
לקביעת ריכוזו של חומר בתמיסה ישנה חשיבות רבה בתהליכים כימיים רבים. הענף בכימיה העוסק בקביעת ריכוזי חומרים נקרא [[כימיה אנליטית]]. |
לקביעת ריכוזו של חומר בתמיסה ישנה חשיבות רבה בתהליכים כימיים רבים. הענף בכימיה העוסק בקביעת ריכוזי חומרים נקרא [[כימיה אנליטית]]. |
||
==אחוז משקלי== |
|||
מדידת ריכוז ב'''אחוז משקלי טהור''', המשווה את מסת המומס ושל ה[[תמיסה]], מאוד נפוצה בתעשיית התמיסות. אחוז משקלי מחושב על ידי חילוק מסת המומס (בגרמים) במאה גרם תמיסה. |
|||
ישנן הגדרות ריכוזים אחרות: '''אחוז משקלי נפחי''' ו'''אחוז נפחי נפחי''', אך אלו הרבה פחות נפוצות. אחוז משקלי נפחי מחושב מוגדר כמסת המומס (בגרמים) במאה מיליליטר של התמיסה. אחוז נפחי נפחי מוגדר כנפח המומס (ב[[מיליליטר]]) במאה מיליליטר תמיסה. |
|||
| ⚫ | |||
'''שבר מולי''' מודד ריכוז על ידי השוואה בין כמות המומס (ב[[מול]]ים) וכמות ה[[תמיסה]] כולה (אף היא במולים). בהגדרה זו משתמשים בעיקר כדי לחשב תכונות קוליגטיביות ([[לחץ אוסמוטי]], [[פוטנציאל כימי|פוטנציאלים כימיים]] ועוד). את השבר המולי מסמנים באות היוונית "כי" (<math>\ \chi</math>). לדוגמה, כדי לחשב את השבר המולי של תמיסה שבה מומסים 5.0 גרם של מלח (<math>\ \mbox{NaCl}</math>, [[מסה מולרית]] של 58.44 גרם למול) ב-100 גרם מים (מסה מולרית של 18.02 גרם למול), מחשבים את הכמויות במולים (על פי המסה המולרית) ואז את היחס ביניהן: |
|||
<math> \frac{5.0g}{58.44g}=0.086\ \mbox{mol} \ \mbox{NaCl}</math> |
|||
==סוגי ריכוזים== |
|||
<math> \frac{100.0g}{18.02g}=5.549\ \mbox{mol} \ \mbox{H}_2\mbox{O}</math> |
|||
===ריכוז משקלי ונפחי=== |
|||
* ריכוז משקלי או ריכוז מסה הוא מסת המרכיב חלקי מסת התערובת (או התמיסה). |
|||
* ריכוז משקלי נפחי הוא מסת המרכיב חלקי נפח התערובת. |
|||
* ריכוז נפחי הוא נפח המרכיב חלקי נפח התערובת. |
|||
| ⚫ | |||
כמות המולים של התמיסה: |
|||
<math>0.086 \ \mbox{mol} \ \mbox{NaCl} + 5.549 \ \mbox{mol} \ \mbox{H}_2\mbox{O} = 5.635 \ \mbox{mol} </math> |
|||
'''שבר מולי''' הוא כמות המרכיב ב[[מול]]ים חלקי כמות התערובת במולים, ושווה ליחס מספר המולקולות. בהגדרה זו משתמשים למשל כדי לחשב תכונות קוליגטיביות (Colligative) של תמיסות, שהן תכונות התלויות במספר המולקולות ([[לחץ אוסמוטי]], [[פוטנציאל כימי|פוטנציאלים כימיים]] ועוד). את השבר המולי לעתים מסמנים באות היוונית "כי" (<math>\ \chi</math>). מול אחד הוא [[מספר אבוגדרו]] ({{SN|6.022|23}} לערך) של מולקולות. |
|||
השבר המולי הוא היחס בין כמות המולים של המומס וכמות המולים של התמיסה כולה: <math>\frac{0.086 \ \mbox{mol}}{5.635 \ \mbox{mol}} = 0.0153</math>. |
|||
===ריכוז מולרי=== |
|||
==מולריות== |
|||
'''[[ריכוז מולרי]]''' או '''מולריות''' הוא כמות המרכיב ב[[מול]]ים לנפח של התערובת ב[[ליטר]]ים, ונמדד במולר (M). |
|||
'''מולריות''', המסומנת ב[c] והנמדדת במולר (M), מודדת את היחס של ה[[מול|מולים]] של המומס לנפח של ה[[תמיסה]]. על מנת להכין תמיסות עם מולריות ידועה, שמים את המומס ב[[בקבוק כיול]] (Volumetric flask), ומוסיפים את הממס עד שה[[תמיסה]] מגיעה לנפח מסוים. המולריות שווה לכמות המולים של המומס חלקי נפח התמיסה. |
|||
עוד נוסחה שימושית בשביל מולריות היא: <math>M_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2</math> |
|||
| ⚫ | |||
M<sub>1</sub> וV<sub>1</sub> הם המולריות והנפח של תמיסה אחת, וM<sub>2</sub> וV<sub>2</sub> הם המולריות ונפח של תמיסה בעלת ריכוז שונה. |
|||
'''מולליות''' היא היחס בין כמות המרכיב במולים למשקל שאר המרכיבים בתערובת ב[[קילוגרם]] (ולא משקל התערובת כולה). בתמיסות, מולליות היא יחס כמות המומס במולים למשקל הממס (ולא ה[[תמיסה]]) בקילוגרמים. מולליות נמדדת במולל, שמסומן באות m. המולליות שימושית למדידת התכונות הקוליגטיביות של הורדת נקודת קיפאון והעלאת נקודת רתיחה. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | |||
'''מולליות''' דומה למולריות בשם, אך אין להתבלבל בין השתיים. מולליות היא אחת המדידות היחידות שמשוות את המומס לממס ולא ל[[תמיסה]]. המדידה נותנת את היחס בין ה[[מול|מולים]] של המומס ומשקל הממס בקילוגרמים. מולליות נמדדת במולל, שמסומן באות m. באופן כללי כדי לקבל את המולליות של תמיסה מחלקים את כמות המולים של המומס בקילוגרם אחד של הממס. המולליות שימושית בשביל התכונות הקוליגטיביות של הורדת נקודת קיפאון והעלאת נקודת רתיחה. |
|||
| ⚫ | '''חלקי-מיליון''', המסומן ב-ppm {{כ}}(parts per million), היא יחידה המתארת ריכוזים מאוד קטנים (למשל כמות ה[[כלור]] במי ברז). בגלל התלות של היחידה בשפת הדובר (המספר [[ביליון]] אינו מוכר בכל העולם), חלקי-מיליון וכל היחידות של חלקי-מספר (חלקי-ביליון - ppb, חלקי-טריליון - ppt וכו') אינם חלק מ־[[SI]] (היחידות הסטנדרטיות הבינלאומיות). ריכוז בחלקי-מיליון (ppm) הוא משקל הרכיב ב[[גרם|גרמים]] חלקי מיליון גרם של התערובת, ובאופן דומה נמדדים גם ppb, ppt. בגלל שחלקי-מיליון ומטה מתארים ריכוזים מאוד קטנים, מניחים לרוב שמשקל התמיסה (התערובת) שווה למשקל הממס (סך שאר המרכיבים) בקירוב. |
||
| ⚫ | |||
==ראו גם== |
|||
| ⚫ | '''חלקי-מיליון''', המסומן |
||
* [[מול#יחידות נוספות|יחידות מידה הנגזרות ממול]] |
|||
[[קטגוריה:כימיה]] |
[[קטגוריה:כימיה]] |
||
גרסה מ־12:56, 16 באוגוסט 2010
ריכוז של מרכיב בתערובת הוא היחס בין כמותו של אותו מרכיב לכמות התערובת כולה. כמות של חומר יכולה להמדד על פי משקל, על פי נפח או על פי מספר המולקולות.
ריכוזים של חומרים נמדדים בתמיסות, בתרחיפים, בתמיסות מוצקות, כמו גם בתערובות יותר "יומיומיות" כמו דברי מאכל.
תמיסות
החומר שנמצא בשפע בתמיסה נקרא ממס, והחומר שהוכנס לתוכו נקרא מומס. בתמיסות של נוזל ומוצק, המוצק הוא תמיד המומס והנוזל הוא הממס. ישנן מספר הגדרות לריכוזים בתמיסות. העיקריות הן: אחוז משקלי, שבר מולי, מולריות, מולליות, חלקי-מיליון, ונורמליות. לקביעת ריכוזו של חומר בתמיסה ישנה חשיבות רבה בתהליכים כימיים רבים. הענף בכימיה העוסק בקביעת ריכוזי חומרים נקרא כימיה אנליטית.
סוגי ריכוזים
ריכוז משקלי ונפחי
- ריכוז משקלי או ריכוז מסה הוא מסת המרכיב חלקי מסת התערובת (או התמיסה).
- ריכוז משקלי נפחי הוא מסת המרכיב חלקי נפח התערובת.
- ריכוז נפחי הוא נפח המרכיב חלקי נפח התערובת.
שבר מולי
שבר מולי הוא כמות המרכיב במולים חלקי כמות התערובת במולים, ושווה ליחס מספר המולקולות. בהגדרה זו משתמשים למשל כדי לחשב תכונות קוליגטיביות (Colligative) של תמיסות, שהן תכונות התלויות במספר המולקולות (לחץ אוסמוטי, פוטנציאלים כימיים ועוד). את השבר המולי לעתים מסמנים באות היוונית "כי" (). מול אחד הוא מספר אבוגדרו (6.022×1023 לערך) של מולקולות.
ריכוז מולרי
ריכוז מולרי או מולריות הוא כמות המרכיב במולים לנפח של התערובת בליטרים, ונמדד במולר (M).
מולליות
מולליות היא היחס בין כמות המרכיב במולים למשקל שאר המרכיבים בתערובת בקילוגרם (ולא משקל התערובת כולה). בתמיסות, מולליות היא יחס כמות המומס במולים למשקל הממס (ולא התמיסה) בקילוגרמים. מולליות נמדדת במולל, שמסומן באות m. המולליות שימושית למדידת התכונות הקוליגטיביות של הורדת נקודת קיפאון והעלאת נקודת רתיחה.
חלקי-מיליון ומטה
חלקי-מיליון, המסומן ב-ppm (parts per million), היא יחידה המתארת ריכוזים מאוד קטנים (למשל כמות הכלור במי ברז). בגלל התלות של היחידה בשפת הדובר (המספר ביליון אינו מוכר בכל העולם), חלקי-מיליון וכל היחידות של חלקי-מספר (חלקי-ביליון - ppb, חלקי-טריליון - ppt וכו') אינם חלק מ־SI (היחידות הסטנדרטיות הבינלאומיות). ריכוז בחלקי-מיליון (ppm) הוא משקל הרכיב בגרמים חלקי מיליון גרם של התערובת, ובאופן דומה נמדדים גם ppb, ppt. בגלל שחלקי-מיליון ומטה מתארים ריכוזים מאוד קטנים, מניחים לרוב שמשקל התמיסה (התערובת) שווה למשקל הממס (סך שאר המרכיבים) בקירוב.