Konsentraatio vs liukoisuus
Keskittyminen
Pitoutuminen on tärkeä ja hyvin yleinen ilmiö kemiassa. Tätä käytetään osoittamaan aineen kvantitatiivisia mittauksia. Jos haluat määrittää kupari-ionien määrän liuoksessa, se voidaan antaa pitoisuusmittauksena. Lähes kaikissa kemiallisissa laskelmissa käytetään pitoisuusmittauksia seoksesta tehtyjen johtopäätösten tekemiseen. Konsentraation määrittämiseksi meillä on oltava komponenttien seos. Kunkin komponentin pitoisuuden laskemiseksi on tiedettävä liuokseen liuenneet suhteelliset määrät.
On olemassa muutamia menetelmiä pitoisuuden mittaamiseen. Ne ovat massapitoisuus, lukupitoisuus, moolipitoisuus ja tilavuuspitoisuus. Kaikki nämä mittasuhteet ovat suhteita, joissa osoittaja edustaa liuenneen aineen määrää ja nimittäjä edustaa liuottimen määrää. Kaikissa näissä menetelmissä liuenneen aineen esittämistapa on erilainen. Nimittäjä on kuitenkin aina liuottimen tilavuus. Massapitoisuudessa annetaan liuenneen aineen massa litrassa liuotinta. Samoin lukukonsentraationa, liuenneiden aineiden lukumääränä ja moolipitoisuutena liuenneen aineen moolimäärät annetaan. Lisäksi tilavuuspitoisuudessa annetaan liuenneen aineen tilavuus. Muut kuin nämä pitoisuudet voidaan antaa mooliosuuksina, joissa liuenneen aineen moolit on annettu suhteessa aineiden kokonaismäärään seoksessa. Samalla tavalla moolisuhdetta, massaosuutta, massasuhdetta voidaan käyttää osoittamaan pitoisuutta. Se voidaan ilmaista myös prosenttiarvoina. Tarpeen mukaan on valittava sopiva menetelmä pitoisuuden ilmaisemiseksi. Kemian opiskelijoiden on kuitenkin tiedettävä näiden yksiköiden välinen muunnos, jotta he voivat työskennellä niiden kanssa.
Liukoisuus
Liuotin on liukenemiskykyinen aine, joten se voi liuottaa toisen aineen. Liuottimet voivat olla nestemäisiä, kaasumaisia tai kiinteitä. Liuotettu aine on aine, joka liukenee liuottimeen liuoksen muodostamiseksi. Liuenneet aineet voivat olla nestemäisessä, kaasumaisessa tai kiinteässä faasissa. Liukoisuus on siis liuenneen aineen kyky liueta liuottimeen. Liukoisuusaste riippuu useista eri tekijöistä, kuten liuottimen ja liuenneen aineen tyypistä, lämpötilasta, paineesta, sekoitusnopeudesta, liuoksen kyllästysasteesta jne. Aineet liukenevat toisiinsa vain, jos ne ovat samanlaisia ("tykkäät liukenevat"). Esimerkiksi polaariset aineet liukenevat polaarisiin liuottimiin, mutta eivät ei-polaarisiin liuottimiin. Sokerimolekyylillä on heikko molekyylien välinen vuorovaikutus. Veteen liuotettuna nämä vuorovaikutukset katkeavat ja molekyylit jakautuvat. Sidosten katkeaminen vaatii energiaa. Tämä energia toimitetaan muodostamalla vetysidoksia vesimolekyylien kanssa. Tämän prosessin ansiosta sokeri liukenee hyvin veteen. Samoin, kun suola, kuten natriumkloridi, liukenee veteen, natrium- ja kloridi-ionit vapautuvat, ja ne ovat vuorovaikutuksessa polaaristen vesimolekyylien kanssa. Johtopäätös, jonka voimme tehdä yllä olevista kahdesta esimerkistä, on, että liuenneet aineet antavat alkuainepartikkelinsa liukeneessaan liuottimeen. Kun aine lisätään ensin liuottimeen, se ensin liukenee nopeasti. Jonkin ajan kuluttua palautuu reaktio ja liukenemisnopeus laskee. Kun liukenemisnopeus ja saostumisnopeus ovat yhtä suuret, liuoksen sanotaan olevan liukoisuustasapainossa. Tämän tyyppinen liuos tunnetaan kyllästetynä liuoksena.
Mitä eroa on pitoisuudella ja liukoisuudella?
• Pitoisuus antaa liuoksessa olevien aineiden määrän. Liukoisuus on aineen kyky liueta toiseen aineeseen.
• Jos materiaalin liukoisuus liuottimeen on korkea, sen pitoisuus on korkea liuoksessa. Vastaavasti, jos liukoisuus on alhainen, pitoisuus on pieni.
