Concentratie versus oplosbaarheid
Concentratie
Concentratie is een belangrijk en veel voorkomend fenomeen in de chemie. Dit wordt gebruikt om kwantitatieve meting van een stof aan te geven. Als je de hoeveelheid koperionen in een oplossing wilt bepalen, kan dit als concentratiemeting worden gegeven. Bijna alle chemische berekeningen gebruiken concentratiemetingen om conclusies over het mengsel te trekken. Om de concentratie te bepalen, hebben we een mengsel van componenten nodig. Om de concentratie van elke component te berekenen, moeten de relatieve hoeveelheden die in de oplossing zijn opgelost bekend zijn.
Er zijn maar weinig methoden om de concentratie te meten. Dit zijn massaconcentratie, aantalconcentratie, molaire concentratie en volumeconcentratie. Al deze maten zijn verhoudingen waarbij de teller de hoeveelheid opgeloste stof weergeeft en de noemer de hoeveelheid oplosmiddel. Bij al deze methoden is de manier om de opgeloste stof weer te geven anders. De noemer is echter altijd het volume van het oplosmiddel. In massaconcentratie wordt de massa van de opgeloste opgeloste stof in één liter van het oplosmiddel gegeven. Evenzo worden in aantalconcentratie, aantal opgeloste stoffen en, in molaire concentratie, mol opgeloste stof gegeven. Verder in volumeconcentratie wordt het volume van de opgeloste stof gegeven. Anders dan deze, kunnen concentraties worden gegeven als molfracties waarbij de mol van de opgeloste stof wordt gegeven in verhouding tot de totale hoeveelheid stoffen in het mengsel. Op dezelfde manier kunnen molverhouding, massafractie, massaverhouding worden gebruikt om de concentratie aan te geven. Het kan ook worden aangegeven als percentagewaarden. Afhankelijk van de behoefte moet een geschikte methode worden gekozen om de concentratie aan te geven. De conversie tussen deze eenheden moet echter bekend zijn bij scheikundestudenten om ermee te kunnen werken.
Oplosbaarheid
Oplosmiddel is een stof met oplossend vermogen en kan dus een andere stof oplossen. Oplosmiddelen kunnen in vloeibare, gasvormige of vaste toestand zijn. Opgeloste stof is een stof die oplosbaar is in een oplosmiddel om een oplossing te vormen. Opgeloste stoffen kunnen in vloeibare, gasvormige of vaste fase zijn. Oplosbaarheid is dus het vermogen van een opgeloste stof om op te lossen in een oplosmiddel. De mate van oplosbaarheid hangt af van verschillende factoren zoals het type oplosmiddel en opgeloste stof, temperatuur, druk, roersnelheid, verzadigingsniveau van de oplossing, enz. Stoffen zijn alleen in elkaar oplosbaar als ze gelijk zijn (“likes solve likes”). Polaire stoffen zijn bijvoorbeeld oplosbaar in polaire oplosmiddelen, maar niet in niet-polaire oplosmiddelen. Suikermoleculen hebben zwakke intermoleculaire interacties daartussen. Wanneer ze worden opgelost in water, zullen deze interacties worden verbroken en zullen moleculen worden gescheiden. Bondbreuken hebben energie nodig. Deze energie wordt geleverd door de vorming van waterstofbruggen met watermoleculen. Door dit proces is suiker goed oplosbaar in water. Evenzo, wanneer een zout zoals natriumchloride in water oplost, komen de natrium- en chloride-ionen vrij en zullen ze een interactie aangaan met polaire watermoleculen. De conclusie die we uit de bovenstaande twee voorbeelden kunnen trekken, is dat de opgeloste stoffen hun elementaire deeltjes zullen afgeven bij oplossen in een oplosmiddel. Wanneer een stof voor het eerst aan een oplosmiddel wordt toegevoegd, lost deze eerst snel op. Na enige tijd ontstaat er een omkeerbare reactie en neemt de oplossnelheid af. Zodra de oplossnelheid en de precipitatiesnelheid gelijk zijn, wordt gezegd dat de oplossing in oplosbaarheidsevenwicht is. Dit type oplossing staat bekend als een verzadigde oplossing.
Wat is het verschil tussen concentratie en oplosbaarheid?
• Concentratie geeft de hoeveelheid stoffen in een oplossing. Oplosbaarheid is het vermogen van een stof om op te lossen in een andere stof.
• Als de oplosbaarheid van een materiaal in een oplosmiddel hoog is, zal de concentratie ervan in de oplossing ook hoog zijn. Evenzo, als de oplosbaarheid laag is, zal de concentratie laag zijn.
