Laboratorio di chimica in casa/La concentrazione delle soluzioni

Definizione generale

La concentrazione è una grandezza che esprime la quantità relativa di un componente in una miscela. Se si tratta di una concentrazione molto elevata di un componente rispetto ad altri allora si può parlare di purezza, essa discrimina la sostanza presa in esame dalle impurezze contenute nel campione. Esistono vari modi per esprimere la concentrazione ed ognuno di essi è nato per semplificare lo studio di fenomeni mediante prove sperimentali.

Modi per esprimere la concentrazione

Molarità

La molarità è il modo più utilizzato in chimica per esprimere la concentrazione in quanto molto comodo per ricavare le moli contenute in un certo volume prelevato. Essa è il rapporto tra il numero di moli di soluto contenute in un litro di soluzione.

$M={\frac {n}{V}}$$[{\frac {mol}{L}}]$

Normalità

La normalità era molto utilizzata in chimica per affrontare le titolazioni di qualsiasi tipologia in quanto in qualsiasi reazione chimica gli equivalenti reagiscono sempre con rapporto 1:1, nonostante ciò è stata abolita dalla IUPAC. Esprime il numero di equivalenti sciolti in un litro di soluzione.

$N={\frac {n_{eq}}{V}}$ $[{\frac {eq}{L}}]$

Molalità

È molto usata per esperimenti sui punti ebullioscopici in quanto non dipende dalla temperatura (a contrario di tutte le concentrazioni che ricorrono a volumi). È il rapporto tra il numero di moli del soluto e la massa del solvente.

$m_{i}={\frac {n_{i}}{m_{solvente}}}$ $[{\frac {mol}{kg}}]$

Percentuale in massa

Esprime la massa di soluto in grammi contenuta in 100 g di soluzione

$\%m/m={\frac {m_{soluto}}{100g_{soluzione}}}$

Percentuale in volume

Esprime il volume di soluto in mL contenuta in 100 mL di soluzione

$\%v/v={\frac {v_{soluto}}{100mL_{soluzione}}}$

Percentuale massa su volume

Esprime la massa di soluto in grammi contenuta in 100 mL di soluzione

$\%m/v={\frac {m_{soluto}}{100mL_{soluzione}}}$ $[{\frac {kg}{m^{3}}}]$

Frazione molare

Esprime il rapporto tra la quantità di sostanza presa in esame e la quantità di sostanza totale (espresse in moli)

$x_{a}={\frac {n_{a}}{\sum _{i=1}^{N}n_{i}}}$