ในทางเคมี ความเข้มข้นของสารละลายคือปริมาณของสารที่ละลาย เรียกว่า ตัวถูกละลาย ซึ่งผสมกับสารอื่น เรียกว่า ตัวทำละลาย สูตรมาตรฐานคือ C = m/V โดยที่ C คือความเข้มข้น m คือมวลของตัวถูกละลาย และ V คือปริมาตรรวมของสารละลาย หากสารละลายของคุณมีความเข้มข้นเพียงเล็กน้อย ให้ค้นหาคำตอบในส่วนต่อล้าน (bpd) เพื่อให้เข้าใจง่ายขึ้น ขณะอยู่ในห้องปฏิบัติการ คุณอาจถูกขอให้ค้นหาความเข้มข้นของโมลาริตีหรือโมลาร์ของสารละลายที่เกี่ยวข้อง
ขั้นตอน
วิธีที่ 1 จาก 3: การใช้สูตรมวลต่อปริมาตร
ขั้นตอนที่ 1 ค้นหามวลของตัวถูกละลายที่ผสมกับตัวทำละลาย
ตัวถูกละลายคือสารที่ผสมให้เป็นสารละลาย หากโจทย์ให้ค่ามวลของตัวถูกละลาย ให้จดไว้และตรวจดูให้แน่ใจว่าคุณใส่หน่วยที่ถูกต้อง หากคุณต้องการหามวลของตัวถูกละลาย ให้วัดเป็นมาตราส่วนแล้วบันทึกผลลัพธ์
หากตัวถูกละลายที่ใช้เป็นของเหลว คุณยังสามารถคำนวณมวลโดยใช้สูตรความหนาแน่น: D = m/V โดยที่ D คือความหนาแน่น m คือมวลของของเหลว และ V คือปริมาตร ในการหามวล ให้คูณความหนาแน่นของของเหลวด้วยปริมาตร
เคล็ดลับ:
หากคุณต้องการใช้เครื่องชั่ง ให้ลดมวลของภาชนะที่ใช้เก็บตัวถูกละลายเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่แม่นยำ
ขั้นตอนที่ 2 บันทึกปริมาตรรวมของโซลูชัน
ปริมาตรรวมของสารละลายคือปริมาณของตัวทำละลายบวกกับปริมาณของตัวถูกละลายที่ผสม หากคุณกำลังมองหาปริมาตรในห้องปฏิบัติการ ให้ผสมสารละลายในกระบอกสูบหรือบีกเกอร์แล้วดูว่าค่าที่วัดได้คืออะไร วัดปริมาตรจากการเยื้องที่ด้านบนของสารละลาย (วงเดือน) เพื่อการวัดที่แม่นยำที่สุด บันทึกปริมาตรของสารละลายที่ได้รับ
- หากคุณไม่ได้วัดปริมาตรด้วยตัวเอง คุณอาจต้องแปลงมวลของตัวถูกละลายเป็นปริมาตรโดยใช้สูตรความหนาแน่น
- ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการหาความเข้มข้นของเกลือ 3.45 กรัมในน้ำ 2 ลิตร ให้หาปริมาตรโดยใช้สูตรความหนาแน่น ค้นหาความหนาแน่นของเกลือในตำราเรียนหรือทางออนไลน์ แล้วใช้เพื่อค้นหาค่าของ m ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของเกลือคือ 2.16 ก./มล. ดังนั้น สูตรจึงกลายเป็น 2.16 g/ml = (3.45 g)/V คูณแต่ละด้านด้วย V เพื่อให้ได้ V(2.16 g/ml) = 3.45 g จากนั้นหารสมการแต่ละข้างด้วย 2.16 เพื่อหาค่าปริมาตร ซึ่งก็คือ V = (3.45 g)/(2.16 g/ml) = 1.60 ml
- เพิ่มปริมาตรของตัวถูกละลายลงในปริมาตรของตัวทำละลาย ในตัวอย่างนี้ 2 ลิตร + 1.6 มล. = 2,000 มล. + 1.6 มล. = 2.001.6 มล. คุณสามารถปล่อยหน่วยเป็นมิลลิลิตร (มล.) หรือเปลี่ยนกลับเป็นลิตรและรับ 2.002 ลิตร
ขั้นตอนที่ 3 หารมวลของตัวถูกละลายด้วยปริมาตรรวมของสารละลาย
ใช้สูตร C = m/V โดยที่ m คือมวลของตัวถูกละลาย และ V คือปริมาตรรวมของสารละลาย ป้อนค่ามวลและปริมาตรที่ค้นหาก่อนหน้านี้ จากนั้นหารเพื่อหาค่าความเข้มข้นของสารละลาย อย่าลืมใส่หน่วยที่ถูกต้อง
- ในตัวอย่างนี้ สำหรับความเข้มข้น 3.45 กรัมของเกลือในน้ำ 2 ลิตร สมการคือ C = (3.45 g)/(2.002 L) = 1.723 g/L
- บางครั้งคำถามจะถามหาคำตอบในบางหน่วย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้แปลงค่าเป็นหน่วยที่ถูกต้องก่อนที่จะเสียบเข้ากับสูตรสุดท้าย
วิธีที่ 2 จาก 3: การหาความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์หรือส่วนต่อล้าน
ขั้นตอนที่ 1 ค้นหามวลของตัวถูกละลายเป็นกรัม
วัดมวลของตัวถูกละลายที่คุณวางแผนจะผสมในสารละลาย ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณลบมันออกจากมวลของภาชนะเพื่อให้การคำนวณความเข้มข้นนั้นแม่นยำ
ถ้าตัวถูกละลายเป็นของเหลว คุณต้องคำนวณมวลโดยใช้สูตร D = m/V โดยที่ D คือความหนาแน่นของของเหลว m คือมวล และ V คือปริมาตร ค้นหาความหนาแน่นของของเหลวในตำราเรียนหรือออนไลน์เพื่อแก้สูตรข้างต้น
ขั้นตอนที่ 2 กำหนดมวลรวมของสารละลายเป็นกรัม
มวลรวมของสารละลายคือมวลของตัวทำละลายบวกกับมวลของตัวถูกละลาย หามวลของสารโดยใช้เครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการหรือแปลงปริมาตรของตัวถูกละลายให้เป็นมวลโดยใช้สูตรความหนาแน่น D = m/V บวกมวลของตัวถูกละลายกับมวลของตัวถูกละลายเพื่อให้ได้ปริมาตรสุดท้าย
ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการหาความเข้มข้นของผงโกโก้ 10 กรัมกับน้ำ 1.2 ลิตร ก่อนอื่นให้หามวลของน้ำโดยใช้สูตรความหนาแน่น ความหนาแน่นของน้ำคือ 1,000 g/L ดังนั้นสูตรของคุณจะเป็น 1000 g/L = m/(1, 2 L) คูณแต่ละด้านด้วย 1.2 ลิตรเพื่อให้ได้มวลเป็นกรัม ดังนั้น m = (1, 2 L)(1,000 g/L) = 1,200 กรัม เพิ่มมวลผงโกโก้เพื่อให้ได้ 1,210 กรัม
ขั้นตอนที่ 3 หารมวลของตัวถูกละลายด้วยมวลรวมของสารละลาย
เขียนสมการให้ความเข้มข้น C = มวลของตัวถูกละลาย/มวลรวมของสารละลาย ป้อนค่าและแก้สมการเพื่อหาความเข้มข้นของสารละลาย
ในตัวอย่างของเรา C = (10 ก.)/(1.210 ก.) = 0.00826
ขั้นตอนที่ 4 คูณคำตอบด้วย 100 เพื่อหาความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์
หากคุณถูกขอให้นำเสนอความเข้มข้นของคุณเป็นเปอร์เซ็นต์ ให้คูณคำตอบของคุณด้วย 100 ใส่สัญลักษณ์เปอร์เซ็นต์ที่ท้ายคำตอบของคุณ
ในตัวอย่างนี้ เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้นคือ (0.00826)(100) = 0.826%
ขั้นตอนที่ 5. คูณความเข้มข้นด้วย 1,000,000 เพื่อหาส่วนในล้าน
คูณค่าความเข้มข้นที่ได้รับและคูณด้วย 1,000,000 หรือ 106. ผลลัพธ์คือจำนวนส่วนต่อล้าน (bpj) ของตัวถูกละลาย ใส่หน่วย bpj ในคำตอบสุดท้าย
ในตัวอย่างนี้ bpj = (0, 00826)(1,000,000) = 8,260 bpd
เคล็ดลับ:
ส่วนในล้านส่วนมักใช้สำหรับความเข้มข้นที่น้อยมาก เนื่องจากเขียนและเข้าใจได้ง่ายกว่าเปอร์เซ็นต์
วิธีที่ 3 จาก 3: การคำนวณโมลาริตี
ขั้นตอนที่ 1 เพิ่มมวลอะตอมของตัวถูกละลายเข้าด้วยกันเพื่อหามวลโมลาร์
ดูธาตุในสูตรเคมีของตัวถูกละลายที่ใช้ ระบุมวลอะตอมของธาตุแต่ละตัวในตัวถูกละลาย เพราะมวลอะตอมและมวลโมลาร์มีค่าเท่ากัน บวกมวลอะตอมของตัวถูกละลายเพื่อหามวลโมลาร์รวม ติดป้ายกำกับคำตอบสุดท้ายเป็นกรัม/โมล
- ตัวอย่างเช่น ถ้าตัวถูกละลายคือโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ให้หามวลอะตอมของโพแทสเซียม ออกซิเจน และไฮโดรเจน แล้วรวมเข้าด้วยกัน ในกรณีนี้ มวลโมลาร์ = 39 +16 + 1 = 56 ก./โมล
- โมลาริตีใช้เป็นหลักในวิชาเคมีเมื่อคุณทราบองค์ประกอบของตัวถูกละลายที่ใช้
ขั้นตอนที่ 2 หารมวลของตัวถูกละลายด้วยมวลโมลาร์เพื่อหาค่าโมล
ค้นหามวลของตัวถูกละลายที่เติมลงในสารละลายของคุณโดยใช้เครื่องชั่งในห้องแล็บ หากจำเป็น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ลดมวลของภาชนะเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง หารมวลที่ได้รับด้วยมวลโมลาร์เพื่อให้ได้จำนวนโมลของตัวถูกละลายที่ใช้ ให้หน่วย "ตุ่น" ในคำตอบ
- ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องการหาจำนวนโมลในโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) 25 กรัม สมการจะเป็นโมล = (25 กรัม)/(56 กรัม/โมล) = 0.45 โมล
- แปลงมวลของตัวถูกละลายเป็นกรัมหากยังคงอยู่ในหน่วยอื่น
- โมลใช้แทนเลขอะตอมในสารละลาย
ขั้นตอนที่ 3 แปลงปริมาตรของสารละลายเป็นลิตร
หาปริมาตรของตัวทำละลายก่อนผสมตัวถูกละลาย ใช้ขวดหรือกระบอกวัดเพื่อวัดปริมาตรของตัวทำละลายหากไม่ทราบค่า ถ้าหน่วยที่ใช้เป็นมิลลิลิตร ให้หารด้วย 1,000 เพื่อแปลงเป็นลิตร
- ในตัวอย่างนี้ หากคุณใช้น้ำ 400 มล. ให้หารด้วย 1,000 เพื่อแปลงเป็นลิตร ซึ่งเท่ากับ 0.4 ลิตร
- หากตัวทำละลายมีลิตรอยู่แล้ว ให้ข้ามขั้นตอนนี้
เคล็ดลับ:
คุณไม่จำเป็นต้องใส่ปริมาตรของตัวถูกละลาย เพราะปกติแล้วจะไม่มีผลกับปริมาตรมากนัก หากมีการเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมีนัยสำคัญเมื่อตัวทำละลายผสมกับตัวถูกละลาย ให้ใช้ปริมาตรทั้งหมด
ขั้นตอนที่ 4 แบ่งโมลของตัวถูกละลายด้วยปริมาตรของสารละลายเป็นลิตร
เขียนสมการโมลาริตี M = โมล/วี โดยที่โมลคือจำนวนโมลในตัวถูกละลาย และ V คือปริมาตรของตัวทำละลาย แก้สมการและติดหน่วย M กับคำตอบ