Koncentration vs. opløselighed
Koncentration
Koncentration er et vigtigt og meget almindeligt fænomen i kemi. Dette bruges til at angive kvantitativ måling af et stof. Hvis man vil bestemme mængden af kobberioner i en opløsning, kan det gives som en koncentrationsmåling. Næsten alle de kemiske beregninger bruger koncentrationsmålinger til at drage konklusioner om blandingen. For at bestemme koncentrationen skal vi have en blanding af komponenter. For at beregne koncentrationen af hver komponent skal de relative mængder opløst i opløsningen kendes.
Der er få metoder til at måle koncentrationen. De er massekoncentration, talkoncentration, molær koncentration og volumenkoncentration. Alle disse mål er forhold, hvor tælleren repræsenterer mængden af det opløste stof, og nævneren repræsenterer mængden af opløsningsmiddel. I alle disse metoder er måden at repræsentere det opløste stof på forskellig. Nævneren er dog altid opløsningsmidlets volumen. I massekoncentration angives massen af det opløste stof i en liter af opløsningsmidlet. Ligeledes angives i antal koncentration, antal opløste stoffer og i molær koncentration mol opløst stof. Yderligere i volumenkoncentration er volumen af det opløste stof angivet. Udover disse kan koncentrationer angives som molfraktioner, hvor mol af det opløste stof er angivet i forhold til den samlede mængde af stoffer i blandingen. På samme måde kan molforhold, massefraktion, masseforhold bruges til at angive koncentration. Det kan også angives som procentværdier. Alt efter behov skal der vælges en passende metode til at angive koncentrationen. Konverteringen mellem disse enheder bør dog være kendt af kemistuderende for at kunne arbejde med dem.
Opløselighed
Opløsningsmiddel er et stof med opløsningsevne, og kan således opløse et andet stof. Opløsningsmidler kan være i flydende, gasformig eller fast tilstand. Opløst stof er et stof, der er opløseligt i et opløsningsmiddel for at danne en opløsning. Opløste stoffer kan være i flydende, gasformig eller fast fase. Så opløselighed er et opløst stofs evne til at opløses i et opløsningsmiddel. Graden af opløselighed afhænger af forskellige faktorer som typen af opløsningsmiddel og opløst stof, temperatur, tryk, omrøringshastighed, mætning af opløsningen osv. Stoffer er kun opløselige i hinanden, hvis de er ens ("likes dissolve likes"). For eksempel er polære stoffer opløselige i polære opløsningsmidler, men ikke i ikke-polære opløsningsmidler. Sukkermolekyler har svage intermolekylære interaktioner mellem dem. Når de opløses i vand, vil disse interaktioner bryde, og molekyler vil blive adskilt. Forbindelsesbrud kræver energi. Denne energi vil blive tilført ved dannelse af brintbindinger med vandmolekyler. På grund af denne proces er sukker godt opløseligt i vand. På samme måde, når et s alt som natriumchlorid opløses i vand, frigives natrium- og chloridionerne, og de vil interagere med polære vandmolekyler. Den konklusion, vi kan nå ud fra ovenstående to eksempler, er, at de opløste stoffer vil give deres elementære partikler ved opløsning i et opløsningsmiddel. Når et stof først tilsættes til et opløsningsmiddel, vil det først opløses hurtigt. Efter et stykke tid opstår en reversibel reaktion, og opløsningshastigheden vil falde. Når først opløsningshastigheden og udfældningshastigheden er ens, siges opløsningen at være i opløselighedsligevægt. Denne type opløsning er kendt som en mættet opløsning.
Hvad er forskellen mellem koncentration og opløselighed?
• Koncentration angiver mængden af stoffer i en opløsning. Opløselighed er et stofs evne til at opløses i et andet stof.
• Hvis et materiales opløselighed er høj i et opløsningsmiddel, vil dets koncentration være høj i opløsningen. På samme måde, hvis opløseligheden er lav, vil koncentrationen være lav.
