Cantitatea de substanță, mol, masa molară și volumul molar

Secțiuni: Chimie

Lectia 1.

Subiect: Cantitatea de substanță. Cârtiță

Chimia este știința substanțelor. Și cum se măsoară substanțele? În ce unități? În moleculele care alcătuiesc substanța, dar este foarte dificil de făcut. În grame, kilograme sau miligrame, dar acestea măsoară masa. Dar dacă se combină masa care este măsurată pe echilibru și numărul de molecule ale substanței, este posibil?

a) H-hidrogen

1a.e.m = 1,66 * 10 -24 g

Luați 1 g de hidrogen și calculați numărul de atomi de hidrogen din această masă (sugerați că elevii fac acest lucru folosind un calculator).

Nn= 1g / (1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23

b) O-oxigen

ȘIdespre= 16a.e.m = 16 * 1,67 * 10 -24 g

No= 16g / (16 * 1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23

c) C-carbon

ȘIcu= 12a.e.m = 12 * 1,67 * 10 -24 g

Nc= 12g / (12 * 1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23

Concluzionăm: dacă luăm o astfel de masă dintr-o substanță care este egală cu masa atomică ca mărime, dar luată în grame, atunci va exista întotdeauna (pentru orice substanță) 6.02 * 10 23 atomi ai acestei substanțe.

= 18g / (18 * 1,66 * 10 -24) g = 6,02 * 10 23 molecule de apă etc..

Nși = 6.02 * 10 23 - număr sau constant Avogadro.

Moth - cantitatea de substanță care conține 6,02 * 10 23 molecule, atomi sau ioni, adică. unități structurale.

Există moli de molecule, moli de atomi, moli de ioni.

n este numărul de alunițe (numărul de alunițe este adesea notat de - nude),
N este numărul de atomi sau molecule,
Nși = Constantă Avogadro.

Kmol = 10 3 mol, mmol = 10 -3 mol.

Afișați portretul lui Amedeo Avogadro pe o instalație multimedia și vorbiți pe scurt despre acesta, sau instruiți-i pe student să pregătească un scurt raport despre viața unui savant.

Lectia 2.

Tema „Masa molară de substanță”

Care este masa unui mol de substanță egală? (Adesea, elevii pot trage singuri concluzii.)

Masa unui mol de substanță este egală cu greutatea sa moleculară, dar exprimată în grame. Masa unui mol a unei substanțe se numește masa molară și se notează - M.

Formulele

M este masa molară,
n este numărul de alunițe,
m - masa de substanță.

Masa unei alunițe se măsoară în g / mol, masa kmol se măsoară în kg / kmol, masa mmol se măsoară în mg / mol.

Completați tabelul (sunt distribuite tabelele).

Substanţă

Numărul de molecule
N = nAn

Masă molară
M =
(calculat conform PSE)

Numărul de alunițe
n () =

Masa de substanță
m = M n

5 mol

980G

12.04 * 10 26

Lecția 3.

Subiect: Volumul molar de gaze

Să rezolvăm problema. Determinați volumul de apă, a cărui masă în condiții normale este de 180 g.

Dat:

Acestea. considerăm volumul corpurilor lichide și solide prin densitate.

Dar, atunci când se calculează volumul de gaze, nu este necesar să se cunoască densitatea. De ce?

Omul de știință italian Avogadro a stabilit că volume egale de gaze diferite în aceleași condiții (presiune, temperatură) conțin același număr de molecule - această afirmație se numește legea lui Avogadro.

Acestea. dacă, în condiții egale, V (H2) = V (O2), apoi n (H2) = n (O2) și invers dacă, în condiții egale, n (H2) = n (O2) atunci volumele acestor gaze vor fi aceleași. O aluniță a unei substanțe conține întotdeauna același număr de molecule 6,02 * 10 23.

Concluzionăm - în aceleași condiții, moli de gaze ar trebui să ocupe același volum.

În condiții normale (t = 0, P = 101,3 kPa. Sau 760 mm Hg), alunitele gazelor ocupă același volum. Acest volum se numește molar.

Vm= 22,4 l / mol

1 kmol ia un volum de -22,4 m 3 / kmol, 1 mmol ia un volum de -22,4 ml / mmol.

Exemplul 1. (rezolvat pe placă):

m (H2O) = 180gV (H2O) = 180 ml

n (H2) = 10 mol
V (h2)-?

Dat:Decizie:

Exemplul 2. (Puteți oferi studenților să rezolve):

Invitați elevii să completeze o foaie de calcul.

Substanţă

Numărul de molecule
N = n NA

Masa de substanță
m = M n

Numărul de alunițe
n =

Masă molară
M =
(poate fi determinat de PSE)

Volum
V = vm n

Glucoză

Glucoza este o sursă importantă de carbohidrați prezenți în sângele periferic. Oxidarea glucozei este o sursă importantă de energie celulară în organism. Glucoza, care este ingerată cu alimente, este transformată în glicogen, care este păstrat în ficat sau în acizi grași, care sunt depozitați în țesutul adipos. Concentrația de glucoză din sânge este controlată îndeaproape de mulți hormoni, dintre care cel mai important sunt hormonii pancreatici.

O modalitate rapidă și precisă de a controla zahărul din sânge este în contrast puternic cu o creștere rapidă a zahărului din sânge atunci când digerați carbohidrații. O scădere a glicemiei până la un nivel critic (aproximativ 2,5 mmoli) duce la disfuncția sistemului nervos central. Aceasta se manifestă sub formă de hipoglicemie și se caracterizează prin slăbiciune musculară, coordonare slabă a mișcărilor, confuzie. O scădere suplimentară a glicemiei duce la o comă hipoglicemică. Valorile glicemiei sunt inconsistente și depind de activitatea musculară și de intervale între mese. Aceste fluctuații cresc și mai mult atunci când nivelul de zahăr din sânge este perturbat, ceea ce este tipic pentru unele afecțiuni patologice atunci când nivelul glicemiei poate fi crescut (hiperglicemie) sau scăzut (hipoglicemie).

Cea mai frecventă cauză de hiperglicemie este diabetul zaharat rezultat din secreția insuficientă a insulinei sau a activității acesteia. Această boală se caracterizează printr-o creștere a glicemiei într-o asemenea măsură, încât depășește pragul renal, iar zahărul apare în urină (glucozurie). Mai mulți factori secundari contribuie, de asemenea, la creșterea glicemiei. Acești factori includ pancreatita, disfuncția tiroidiană, insuficiența renală și bolile hepatice..

Mai putin comun hipoglicemie. O serie de factori pot provoca scăderea nivelului de glucoză din sânge, cum ar fi insulinomul, hipopituitarismul sau hipoglicemia provocată de insulină. Hipoglicemia apare în mai multe afecțiuni patologice, incluzând sindromul insuficienței respiratorii severe la nou-născuți, toxicoza femeilor însărcinate, deficiență enzimatică congenitală, sindrom Raya, afectare a funcției hepatice, tumori pancreatice producătoare de insulină (insulinoame), anticorpi împotriva insulinei, tumori ne pancreatice, septicemie, insuficiență renală cronică aport de alcool.

Măsurarea glicemiei este utilizată pentru a detecta diabetul zaharat, pentru hipoglicemie suspectată, pentru a monitoriza tratamentul diabetului zaharat și pentru a evalua metabolismul glucidelor, de exemplu, în hepatita acută la femeile însărcinate cu diabet, în pancreatita acută și boala Addison.

Măsurarea glucozei din urină este utilizată pentru a detecta diabetul, glicozuria, afectarea funcției renale și pentru a trata pacienții cu diabet.

Măsurarea glucozei din lichidul cefalorahidian este utilizată pentru a detecta meningita, tumorile meningelor și alte tulburări neurologice. Glucoza din lichidul cefalorahidian poate fi scăzută sau deloc detectată la pacienții cu meningită acută bacteriană, criptococică, tubulară sau carcinomatoasă, precum și cu abces cerebral. Acest lucru se poate datora absorbției mari de glucoză de către leucocite sau alte celule care metabolizează rapid. Cu meningita infecțioasă virală și encefalită, nivelul de glucoză este de obicei normal..

Ser / plasmă (post)

Dat:Decizie:
Adulți4,11–5,89 mmol / L74-106 mg / dl
60-90 de ani4,56-6,38 mmol / L82-115 mg / dl
> 90 de ani4,16-6,72 mmol / L75-121 mg / dl
copii3,33–5,55 mmol / L60-100 mg / dl
Sugari (1 zi)2,22-3,33 mmol / L40-60 mg / dl
Nou-nascuti (> 1 zi)2,78-4,44 mmol / L50–80 mg / dl

Următoarele valori de graniță sunt, în general, acceptate pentru diagnosticul de diabet:


a) glucoza plasmatică într-un studiu aleatoriu: ≥ 11,1 mmol / l
(b) glucoză plasmatică în condiții de repaus: ≥ 7,0 mmol / L sau
(c) la 2 ore de la aportul de glucoză în timpul testului de toleranță la glucoză: ≥ 11,1 mmol / L.

Dacă se identifică unul dintre aceste criterii, rezultatele trebuie confirmate prin repetarea studiului a doua zi, dacă nu există o hiperglicemie confirmată, însoțită de o decompensare metabolică acută.

Tot sângele

Adulți3,6–5,3 mmol / L65–95 mg / dl

Nivelurile de hematocrit pot afecta diferența dintre glucoza plasmatică și nivelul sângelui întreg datorită valorilor scăzute ale glicemiei în comparație cu concentrațiile plasmatice. Nivelurile ridicate de hematocrit cresc glicemia în comparație cu nivelurile de sânge întreg..

Calculatorul conversiilor

Acest calculator vă permite să traduceți activitatea biologică a unei substanțe de la valorile existente la alte valori necesare. Acest lucru vă poate ajuta în scopuri personale sau, dacă sunteți legat de medicament, atunci și pentru lucrători. Calculatorul este remarcabil pentru precizia și viteza sa..
Cu ajutorul său, puteți traduce proporțiile:

  • hormoni;
  • vaccinuri;
  • componente sanguine;
  • vitamine;
  • substanțe biologic active.

Cum se utilizează calculatorul:

  • trebuie să introduceți o valoare în unitatea sau câmpurile alternative ale unității;
  • calculul are loc fără a apăsa un buton, calculatorul afișează automat rezultatul;
  • scrieți rezultatul în locul de care aveți nevoie sau amintiți-l.

1 mmol câte mg

Masă molară, molară

Cele mai mici particule sunt implicate în procese chimice - molecule, atomi, ioni, electroni. Numărul de astfel de particule chiar și într-o porțiune mică de substanță este foarte mare. Prin urmare, pentru a evita operațiile matematice cu un număr mare, o unitate specială este utilizată pentru a caracteriza cantitatea de substanță implicată în reacția chimică - alunița.

O aluniță este o astfel de cantitate de substanță care conține un anumit număr de particule (molecule, atomi, ioni) egală cu constanta Avogadro

Avogadro permanent NA este definit ca numărul de atomi conținut în 12 g din izotopul 12 C:

Astfel, 1 mol din orice substanță conține 6,02 • 10 23 particule ale acestei substanțe.

1 mol de oxigen conține 6,02 • 10 23 O molecule2.

1 mol acid sulfuric conține 6,02 • 10 23 molecule de H2 SO 4.

1 mol de fier conține 6,02 • 10 23 de atomi de Fe.

1 mol de sulf conține 6,02 • 10 23 S atomi.

2 moli de sulf conțin 12,04 • 10 23 S atomi.

0,5 mol de sulf conține 3,01 • 10 23 S atomi.

Pe baza acestui lucru, orice cantitate de substanță poate fi exprimată printr-un anumit număr de alunițe ν (nude). De exemplu, un eșantion de substanță conține 12,04 • 10 23 molecule. Prin urmare, cantitatea de substanță din acest eșantion este:

unde N este numărul de particule ale unei substanțe date;
N a - numărul de particule care conține 1 mol de substanță (constanta Avogadro).

Masa molară a unei substanțe (M) este masa pe care o are 1 mol dintr-o substanță dată..
Această valoare, egală cu raportul dintre masa m a substanței și cantitatea substanței ν, are o dimensiune de kg / mol sau g / mol. Masa molară, exprimată în g / mol, este egală numeric cu greutatea moleculară relativă Mr (pentru substanțe cu structură atomică - masă atomică relativă Ar).
De exemplu, masa molară de metan CH4 definit astfel:

M (CH4) = 16 g / mol, adică 16 g CH4 conțin 6,02 • 10 23 molecule.

Masa molară a unei substanțe poate fi calculată dacă masa ei și cantitatea (numărul de aluniți) ν sunt cunoscute, după formula:

În consecință, cunoscând masa și masa molară a unei substanțe, putem calcula numărul alunitelor sale:

sau găsiți masa unei substanțe după numărul de alunițe și masa molară:

Trebuie menționat că valoarea masei molare a unei substanțe este determinată de compoziția ei calitativă și cantitativă, adică. depinde de Mr și Ar. Prin urmare, substanțe diferite cu același număr de alunițe au mase diferite m.

Exemplu
Calculați masele de metan CH4 și etan C2H6, luat în cantitate de ν = 2 mol din fiecare.

Decizie
Masa molară de metan M (CH4) este egală cu 16 g / mol;
masa molară a etanului M (C2N6) = 2 • 12 + 6 = 30 g / mol.
De aici:

Astfel, o aluniță este o porțiune a unei substanțe care conține același număr de particule, dar care are o masă diferită pentru substanțe diferite, deoarece particulele de materie (atomii și moleculele) nu sunt identice în masă.

Calculul ν este utilizat în aproape toate problemele de calcul.

Exemple de rezolvare a problemelor

Numărul sarcinii 1. Calculați masa (g) de fier preluată de cantitatea de substanță

Date: ν (Fe) = 0,5 mol

M (Fe) = Ar (Fe) = 56 g / mol (Din sistemul periodic)

m (Fe) = 56 g / mol; 0,5 mol = 28 g

Răspuns: m (Fe) = 28 g

Numărul sarcinii 2. Calculați masa (g) 12,04 · 10 23 molecule de oxid de calciu Ca O?

Date: N (CaO) = 12,04 * 10 23 molecule

m = M · ν, ν = N / NA,

prin urmare, formula de calcul

M (CaO) = Ar (Ca) + Ar (O) = 40 + 16 = 56 g / mol

m = 56 g / mol · (12,04 * 10 23 /6,02 · 10 23 1 / mol) = 112 g

Concentrația soluțiilor. Metode de exprimare a concentrației soluțiilor.

Concentrația soluției poate fi exprimată atât în ​​unități fără dimensiuni (fracții, procente), cât și în cantități dimensionale (fracții de masă, molaritate, titruri, fracții molare).

Concentrația este compoziția cantitativă a solutului (în unități specifice) pe unitatea de volum sau masă. Substanța dizolvată a fost desemnată X, iar solventul a fost S. Cel mai des folosesc conceptul de molaritate (concentrație molară) și fracție molară.

Metode de exprimare a concentrației soluțiilor.

1. Fracția de masă (sau concentrația procentuală a unei substanțe) este raportul dintre masa substanței dizolvate m și masa totală a soluției. Pentru o soluție binară formată dintr-un solut și un solvent:

ω este fracția de masă a solutului;

mîn va - masa de solut;

Fracția de masă exprimată ca fracții ale unei unități sau ca procent.

2. Concentrația sau molaritatea molară este numărul de moli de solut într-un litru de soluție V:

C este concentrația molară a substanței dizolvate, mol / l (denumirea M este posibilă, de exemplu, 0,2 M HCl);

n este cantitatea de solut, mol;

V este volumul soluției, l.

O soluție se numește molară sau unimolară, dacă 1 mol dintr-o substanță este dizolvată în 1 litru de soluție, decimolară - 0,1 mol de substanță este dizolvată, centimolară - 0,01 mol de substanță este dizolvată, milimolară - 0,001 mol de substanță este dizolvată.

3. Concentrația molară (molalitatea) soluției C (x) arată numărul de moli n de solut în 1 kg de solvent m:

C (x) - molalitate, mol / kg;

n este cantitatea de solut, mol;

4. Titer - conținutul substanței în grame în 1 ml soluție:

T este titrul substanței dizolvate, g / ml;

mîn va - masa de solut, g;

5. Fracția molară a substanței dizolvate este o cantitate fără dimensiuni egală cu raportul dintre cantitatea de substanță dizolvată n și cantitatea totală de substanțe din soluție:

N este fracția molară a substanței dizolvate;

n este cantitatea de solut, mol;

na la - cantitatea de substanță solvent, mol.

Cantitatea fracțiilor de aluniță ar trebui să fie de 1:

Uneori, atunci când rezolvăm probleme este necesar să trecem de la o unitate de exprimare la alta:

ω (X) - fracția în masă a solutului, în%;

M (X) este masa molară a substanței dizolvate;

ρ = m / (1000V) este densitatea soluției. 6. Concentrația normală a soluțiilor (normalitatea sau concentrația molară a echivalentului) - numărul de echivalenți gram ai unei substanțe date într-un litru de soluție.

Echivalentul gramului unei substanțe - numărul de grame al unei substanțe egal numeric cu echivalentul acesteia.

Echivalentul este o unitate convențională echivalentă cu un ion de hidrogen în reacțiile acid-bază sau cu un electron în reacțiile redox.

Pentru a înregistra concentrația unor astfel de soluții, se utilizează prescurtările n sau N. De exemplu, o soluție care conține 0,1 mol-ech / L se numește decinormală și se înregistrează ca 0,1 n.

CUN - concentrație normală, mol-ech / l;

z este numărul de echivalență;

Solubilitatea substanței S este masa maximă a unei substanțe care se poate dizolva în 100 g de solvent:

Coeficientul de solubilitate - raportul dintre masa substanței care formează o soluție saturată la o temperatură specifică și masa solventului:

Graficul de conversie

Conversia milimolului pe litru [mmol / l] în mol pe litru [mol / l]

Colțuri în arhitectură și artă

Detalii despre concentrația molară

Informatii generale

Concentrația soluției poate fi măsurată în diferite moduri, de exemplu, ca raportul dintre masa solutului și volumul total al soluției. În acest articol vom lua în considerare concentrația molară, care este măsurată ca raportul dintre cantitatea de substanță din alunițe și volumul total al soluției. În cazul nostru, o substanță este o substanță solubilă și măsurăm volumul pentru întreaga soluție, chiar dacă alte substanțe sunt dizolvate în ea. Cantitatea de substanță este numărul de componente elementare, cum ar fi atomii sau moleculele unei substanțe. Deoarece chiar și într-o cantitate mică de substanță există, de obicei, un număr mare de componente elementare, unități speciale, molii sunt utilizate pentru a măsura cantitatea de substanță. Un aluni este egal cu numărul de atomi în 12 g de carbon-12, adică este de aproximativ 6 × 10²³ atomi.

Este convenabil să folosim molii dacă lucrăm cu o cantitate de substanță atât de mică încât cantitatea acesteia poate fi măsurată cu ușurință de dispozitivele casnice sau industriale. În caz contrar, ar trebui să lucrați cu un număr foarte mare, ceea ce este incomod sau cu o greutate sau un volum foarte mici, greu de găsit fără echipamente de laborator specializate. Cel mai adesea, atomii sunt folosiți atunci când lucrați cu alunițe, deși este posibil să utilizați alte particule, cum ar fi molecule sau electroni. Trebuie amintit că, dacă se utilizează non-atomi, acest lucru trebuie indicat. Uneori, concentrația molară se mai numește molaritate..

Molaritatea nu trebuie confundată cu molalitatea. Spre deosebire de molaritate, molalitatea este raportul dintre cantitatea de substanță solubilă și masa solventului, și nu masa totală a soluției. Când solventul este apă, iar cantitatea de substanță solubilă este mică în comparație cu cantitatea de apă, atunci molaritatea și molalitatea sunt similare ca valoare, dar în alte cazuri, acestea diferă de obicei.

Factorii care afectează concentrația molară

Concentrația molară depinde de temperatură, deși această dependență este mai puternică pentru unii și mai slabă pentru alte soluții, în funcție de ce substanțe sunt dizolvate în ele. Unii solvenți se extind odată cu creșterea temperaturii. În acest caz, dacă substanțele dizolvate în acești solvenți nu se extind împreună cu solventul, atunci concentrația molară a întregii soluții scade. Pe de altă parte, în unele cazuri, odată cu creșterea temperaturii, solventul se evaporă, iar cantitatea de substanță solubilă nu se schimbă - în acest caz, concentrația soluției va crește. Uneori se întâmplă contrariul. Uneori, o schimbare a temperaturii afectează modul în care o substanță solubilă se dizolvă. De exemplu, o parte sau toată substanța solubilă încetează să se dizolve și concentrația soluției scade.

Unități

Concentrația molară se măsoară în alunițe pe unitatea de volum, de exemplu, alunițe pe litru sau alunițe pe metru cub. Moli pe metru cub este o unitate SI. Molaritatea poate fi, de asemenea, măsurată folosind alte unități de volum..

Cum se găsește concentrația molară

Pentru a găsi concentrația molară, trebuie să știți cantitatea și volumul substanței. Cantitatea unei substanțe poate fi calculată folosind formula chimică a acestei substanțe și informații despre masa totală a acestei substanțe în soluție. Adică, pentru a afla cantitatea de soluție din aluniți, aflăm masa atomică a fiecărui atom din soluție din tabelul periodic și apoi împărțim masa totală a substanței la masa atomică totală a atomilor din moleculă. Înainte de a adăuga împreună masa atomică, ar trebui să vă asigurați că am înmulțit masa fiecărui atom cu numărul de atomi din molecula pe care o considerăm.

Puteți efectua calcule în ordine inversă. Dacă se cunoaște concentrația molară a soluției și formula substanței solubile, atunci puteți afla cantitatea de solvent din soluție, în alunițe și grame.

Exemple

Găsiți molaritatea soluției de 20 litri de apă și 3 linguri de sodă. Într-o lingură - aproximativ 17 grame, iar în trei - 51 grame. Soda este bicarbonat de sodiu, a cărei formulă este NaHCO₃. În acest exemplu, vom folosi atomii pentru a calcula molaritatea, astfel încât vom găsi masa atomică a constituenților sodiu (Na), hidrogen (H), carbon (C) și oxigen (O).

Na: 22.989769
H: 1.00794
C: 12.0107
O: 15.9994

Deoarece oxigenul din formulă este O₃, este necesară înmulțirea masei atomice a oxigenului cu 3. Obținem 47,9982. Acum adăugați masele tuturor atomilor și obțineți 84.006609. Masa atomică este indicată în tabelul periodic în unități de masă atomică sau. E. m. Calculele noastre se găsesc și în aceste unități. Un a. E. m. Este egală cu masa unui mol de substanță în grame. Adică, în exemplul nostru, masa unui mol de NaHCO₃ este de 84,006609 grame. În sarcina noastră - 51 de grame de sodă. Găsim masa molară împărțind 51 de grame la masa unui mol, adică la 84 de grame și obținem 0,6 mol.

Se dovedește că soluția noastră este 0,6 moli de sodă dizolvată în 20 litri de apă. Împărțiți această cantitate de sodă la volumul total al soluției, adică 0,6 mol / 20 L = 0,03 mol / L. Deoarece în soluție s-a utilizat o cantitate mare de solvent și o cantitate mică de substanță solubilă, concentrația sa este scăzută.

Luați în considerare un alt exemplu. Găsiți concentrația molară a unei bucăți de zahăr într-o cană de ceai. Zahărul de masă este format din zaharoză. Mai întâi găsim greutatea unui mol de zaharoză, a cărei formulă este C₁₂H₂₂O₁₁. Folosind tabelul periodic, găsim masele atomice și determinăm masa unui mol de zaharoză: 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 342 grame. Într-un cub de zahăr 4 grame, ceea ce ne oferă 4/342 = 0,01 moli. Există aproximativ 237 mililitri de ceai într-o cană, ceea ce înseamnă că concentrația de zahăr într-o ceașcă de ceai este de 0,01 moli / 237 mililitri × 1000 (pentru a converti mililitri în litri) = 0,049 moli pe litru.

cerere

Concentrația molară este utilizată pe scară largă în calculele legate de reacțiile chimice. Secțiunea de chimie în care se calculează raporturile dintre substanțele din reacțiile chimice și lucrează adesea cu alunițe se numește stoichiometrie. Concentrația molară poate fi găsită prin formula chimică a produsului final, care devine apoi o substanță solubilă, ca în exemplul cu o soluție de sodă, dar mai întâi puteți găsi această substanță prin formulele reacției chimice în timpul cărora este formată. Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți formulele substanțelor implicate în această reacție chimică. După rezolvarea ecuației reacției chimice, aflăm formula moleculei solutului, apoi găsim masa moleculei și concentrația molară folosind tabelul periodic, ca în exemplele de mai sus. Desigur, este posibil să se efectueze calcule în ordine inversă folosind informații despre concentrația molară a unei substanțe.

Luați în considerare un exemplu simplu. De această dată amestecați sodă cu oțet pentru a vedea o reacție chimică interesantă. Atât oțetul, cât și sifonul sunt ușor de găsit - probabil le ai în bucătăria ta. Așa cum am menționat mai sus, formula pentru sodă este NaHCO₃. Otetul nu este o substanta pura, ci o solutie de 5% acid acetic din apa. Formula acidului acetic este CH₃COOH. Concentrația de acid acetic în oțet poate fi mai mult sau mai mică de 5%, în funcție de producător și țara în care este fabricat, deoarece concentrația de oțet în diferite țări este diferită. În acest experiment, nu vă puteți face griji pentru reacțiile chimice ale apei cu alte substanțe, deoarece apa nu reacționează cu soda. Pentru noi este important doar volumul de apă, când mai târziu vom calcula concentrația soluției.

În primul rând, rezolvăm ecuația pentru reacția chimică dintre sodă și acid acetic:

NaHCO₃ + CH₃COOH → NaC₂H₃O₂ + H₂CO₃

Produsul de reacție este H₂CO₃, o substanță care, datorită stabilității scăzute, reacționează din nou.

Ca urmare a reacției, obținem apă (H₂O), dioxid de carbon (CO₂) și acetat de sodiu (NaC₂H₃O₂). Amestecăm acetatul de sodiu obținut cu apa și găsim concentrația molară a acestei soluții, la fel ca înainte am descoperit concentrația de zahăr în ceai și concentrația de sodă în apă. La calcularea volumului de apă, este necesar să se țină seama de apa în care se dizolvă acidul acetic. Acetatul de sodiu este o substanță interesantă. Se utilizează în plăcuțele de încălzire chimice, cum ar fi încălzitoarele de mână..

Folosind stoechiometria pentru a calcula cantitatea de substanțe care intră într-o reacție chimică sau produse de reacție, pentru care vom găsi ulterior concentrația molară, trebuie remarcat faptul că doar o cantitate limitată de substanță poate reacționa cu alte substanțe. De asemenea, afectează cantitatea produsului final. Dacă se cunoaște concentrația molară, atunci, dimpotrivă, este posibilă determinarea cantității de produse de pornire prin metoda de calcul invers. Această metodă este adesea folosită în practică la calcularea reacțiilor chimice..

Atunci când utilizați rețete, fie în gătit, la fabricarea medicamentelor, fie în crearea mediului ideal pentru peștele de acvariu, trebuie să știți concentrația. În viața de zi cu zi, cel mai adesea este mai convenabil să folosești grame, dar în farmacii și chimie folosesc adesea concentrația molară.

În industria farmaceutică

Atunci când creați medicamente, concentrația molară este foarte importantă, deoarece depinde de modul în care medicamentul afectează organismul. Dacă concentrația este prea mare, atunci medicamentele pot fi chiar fatale. Pe de altă parte, dacă concentrația este prea mică, atunci medicamentul este ineficient. În plus, concentrația este importantă în schimbul de fluide prin membranele celulare din organism. Atunci când se determină concentrația lichidului, care trebuie să treacă sau, invers, să nu treacă prin membrane, fie se utilizează concentrația molară, fie se găsește concentrația osmotică. Concentrația osmotică este utilizată mai des decât concentrația molară. Dacă concentrația unei substanțe, cum ar fi un medicament, este mai mare pe o parte a membranei, în comparație cu concentrația de pe cealaltă parte a membranei, de exemplu, în interiorul ochiului, atunci o soluție mai concentrată se va deplasa prin membrană până unde concentrația este mai mică. Un astfel de flux al unei soluții printr-o membrană este adesea problematic. De exemplu, dacă lichidul se mișcă în interiorul celulei, de exemplu, într-o celulă din sânge, atunci este posibil ca, datorită acestei revărsări de lichid, membrana să fie deteriorată și să se spargă. Scurgerea de lichid din celulă este, de asemenea, problematică, deoarece aceasta va afecta performanța celulei. Orice flux indus de fluide prin membrană din celulă sau în celulă este de dorit să prevină și în acest scop încearcă să facă concentrația medicamentului similară cu concentrația de lichid din corp, de exemplu, în sânge..

Este de remarcat faptul că, în unele cazuri, concentrațiile molare și osmotice sunt egale, dar acest lucru nu este întotdeauna cazul. Aceasta depinde dacă substanța dizolvată în apă se descompune în ioni în timpul disocierii electrolitice. La calcularea concentrației osmotice, în general, particulele sunt luate în considerare, în timp ce se calculează concentrația molară, se iau în considerare doar anumite particule, de exemplu, molecule. Prin urmare, dacă, de exemplu, lucrăm cu molecule, dar substanța se descompune în ioni, atunci moleculele vor fi mai mici decât numărul total de particule (incluzând atât molecule cât și ioni) și, prin urmare, concentrația molară va fi mai mică decât cea osmotică. Pentru a converti concentrația molară în osmotică, trebuie să cunoașteți proprietățile fizice ale soluției.

La fabricarea medicamentelor, farmaciștii iau în considerare și tonicitatea soluției. Tonicitatea este o proprietate a unei soluții care depinde de concentrare. Spre deosebire de concentrația osmotică, tonicitatea este concentrația substanțelor pe care membrana nu le permite. Procesul de osmoză face ca soluțiile cu o concentrație mai mare să se mute în soluții cu o concentrație mai mică, dar dacă membrana împiedică această mișcare fără a lăsa soluția să treacă prin ea, atunci apare presiune asupra membranei. O astfel de presiune este de obicei problematică. Dacă medicamentul este destinat să pătrundă în sânge sau alte lichide în organism, este necesar să se echilibreze tonalitatea acestui medicament cu tonalitatea fluidului din organism pentru a evita presiunea osmotică asupra membranelor din corp..

Pentru a echilibra tonicitatea, medicamentele sunt deseori dizolvate într-o soluție izotonică. O soluție izotonică este o soluție de sare de masă (NaCL) în apă cu o concentrație care vă permite să echilibrați tonicitatea lichidului din organism și tonicitatea amestecului acestei soluții și a medicamentului. De obicei, soluția izotonică este păstrată în recipiente sterile și perfuzată intravenos. Uneori este folosit în formă pură, iar alteori ca amestec cu medicament.

1 mmol câte mg

Răspunsuri în acest thread: 4

[Răspuns la subiect]

AutorSubiect: Conversia concentrației de la mmol / L la mg / kg
313
Utilizator
Rang: 2

06/04/2011 // 22:24:37 Într-un extract de apă din sol, concentrația metalelor în mmol / l a fost determinată, vă rugăm să ajutați să convertiți de la mmol / l în mg / kg.
greutatea solului 400g., volumul de extracție 100 ml, С Cu 0,36 mmol / l
Reclama pe ANCHEM.RU
Administrare
Rang: 246
reclamă
Stepanishchev M
Membru VIP
Rang: 3060


06/04/2011 // 23:36:44 Găsiți răspunsuri la întrebări:

1. Ce parte este 100 ml de la 1 litru? (1 l = 1000 ml)
2. Cât de mult cupru în alunițe și mmoli este conținut în 100 ml de extract la o concentrație dată de 0,36 mmol / l? (1 mol = 1000 mmol)
3. Cât va fi în grame și miligrame, având în vedere că masa molară a cuprului este de 63,55 g / mol? (1 g = 1000 mg)
4. Masa de cupru care se găsește în clauza 3 este extrasă dintr-un sol care cântărește 400 de grame, cât de mult cuprinde un kilogram? (1 kg = 1000 g)

313
Utilizator
Rang: 2


06/05/2011 // 0:21:24 mulțumesc pentru răspunsul detaliat
deci, se dovedește 0,000036 mol / l de cupru în 0,1 l extract,
care în grame este 0,000036 * 63,55 = 0,0022g,
0,0022g de cupru în 400g de sol, apoi în kg 0,0022g / 0,4 = 0,005g / kg
dreapta?
Stepanishchev M
Membru VIP
Rang: 3060


06/05/2011 // 7:39:57 Editat de 2 ori

> "mulțumesc pentru răspunsul detaliat"

Deloc. Principalul lucru este să înveți. Spity the Fursen și alți inovatori, modernizatori.

Decizia dvs. este corectă, dar:

> "deci, se dovedește 0,000036 mol / l de cupru în 0,1 l extract"

Iată eroarea în dimensiune. Se dovedește 0,036 mmol de cupru în 0,1 l - cantitatea de substanță în aluniți, și nu concentrația în mol / l.

Următoarea este o greșeală la rotunjire:
0,036 * 63,55 = 2,29 mg

Există o diferență între 2,2 și 2,29: chiar dacă nu ați lăsat o cifră suplimentară semnificativă în calculele intermediare, ar fi trebuit să scrie 2,3 mg, ceea ce ar fi dat mai probabil 6 mg / kg.

Dar, în continuare, nu trebuie să rotunjim la un singur caracter, deoarece în cele 400 de grame indicate în condiție există trei cifre semnificative.

Adică trebuie să împărțiți masa nu cu 0,4, ci cu 0,400. Din punct de vedere al aritmeticii, este similar, dar rezolvați problema în chimie, și nu în matematică pentru clasa a doua, nu?.

2,29 / 0,400 = 5,73 mg / kg.

Rotunjind la două cifre semnificative, ca în condiție, obținem răspunsul corect: 5,7 mg / kg.

Dar dacă ar fi rotunjit în acțiunea intermediară de 2,29 la 2,3 mg, am avea 2,3 / 0,400 = 5,75 mg / kg.

Dacă uitați de regulile care se aplică în rotunjirea secvențială și luați în considerare numărul 5,75 per se, atunci ar trebui să fie rotunjit până la 5,8 mg / kg în răspuns. Astfel, am adăuga aproximativ 0,7% din eroarea relativă la rezultatul analizei numai în stadiul de calcul, ceea ce cu greu poate fi considerat acceptabil. (Presupunând că 5.73 este valoarea exactă, obținem (5.8-5.73) / 5.73 = 1.2% din eroare și (5.7-5.73) / 5.73 = 0.5%).

Dacă nu uităm de regulile din calculele secvențiale, amintim că rezultatul 2.3 a fost obținut prin rotunjire, deci 5,75 este rotunjit aici - de asemenea, până la 5,7 mg / kg.

Aici tema rotunjirii este explicată într-un limbaj mai plin de viață și mult mai detaliat: www.interface.ru/home.asp?artId=19535

Apropo, este mult mai ușor să explici toate acestea, arătând acțiuni pe o regulă de diapozitive. Calculatoarele electronice, cu exactitatea lor excesivă, din nefericire, au distrus în majoritatea capetelor orice înțelegere a scopului și adecvării calculelor, fără a menționa calculatoarele cu Excel și erorile sale.

Corecția deficitului de electroliți

Raporturi echivalente ale compușilor și elementelor chimice semnificative necesare pentru calcularea deficienței de electroliți și a numărului de soluții pentru corectarea acestora:

Element chimic (compus)1 meq1 mmol1 g
Na (sodiu)1 mmol23,0 mg43,5 mmol
K (potasiu)1 mmol39,1 mg25,6 mmol
Ca (calciu)0,5 mmoli40,0 mg25 mmol
Mg (magneziu)0,5 mmoli24,4 mg41 mmol
Cl (clor)1 mmol35,5 mg28,2 mmol
HCO3 (bicarbonat)1 mmol61,0 mg16,4 mmol
NaCl (clorură de sodiu)
  • 1 gram de NaCl conține 17,1 mmol de sodiu și clor;
  • 58 mg NaCl conțin 1 mmol de sodiu și clor;
  • 1 litru de soluție de NaCl 5,8% conține 1000 mmol de sodiu și clor;
  • 1 gram de NaCl conține 400 mg sodiu și 600 mg clor.
KCl (clorură de potasiu)
  • 1 gram de KCl conține 13,4 mmoli de potasiu și clor;
  • 74,9 mg KCl conțin 1 mmol de potasiu și clor;
  • În 1 litru de soluție KCl 7,49% conține 1000 mmol de potasiu și clor;
  • 1 gram de KCl conține 520 mg de potasiu și 480 mg de clor.
NaHCC3 (bicarbonat de sodiu)
  • În 1 gram de NaHCO3 conține 11,9 mmoli de sodiu și bicarbonat;
  • 84 mg NaHCO3 conțin 1 mmol de sodiu și bicarbonat;
  • În 1 litru de soluție de NaHCO 8,4%3 contine 1000 mmol de sodiu si bicarbonat.
Khco3 (bicarbonat de potasiu)În 1 gram de KHCO3 conține 10 mmoli de potasiu și bicarbonat
NaC3H5O2 (lactat de sodiu)În 1 gram de NaC3H5O2 conține sodiu și lactat 8,9 mmoli.

Pentru a calcula deficiența oricărui electrolit, se utilizează următoarea formulă universală:

  1. m este masa pacientului (kg);
  2. K1 - conținut normal de ioni (cationi sau anioni) în plasma pacientului (mmol / l);
  3. K2 - conținutul real de ioni (cationi sau anioni) în plasma pacientului (mmol / l).

Pentru a calcula numărul de soluții ale electrolitului dorit necesare pentru corectare, aplicați formula:

  1. D - deficiență de electroliți (mmol / l);
  2. A este un coeficient care indică cantitatea unei soluții date care conține 1 mmol de un ion deficitar (anion sau cation):
    • KCl (3%) - 2.4
    • KCl (7,5%) - 1,0
    • NaCl (10%) - 0,58
    • NaCl (5,8%) - 1,0
    • NH4Cl (5%) - 1,08
    • NH4Cl (5,4%) - 1,0
    • CaCl (10%) - 1,1
    • HCl (2%) - 1,82
    • NaHCC3 (5%) - 1,67
    • NaC3H5O2 (10%) - 1,14
    • MgSC4 (25%) - 0,5
    • NaCl (0,85%) - 7,1

Mai jos sunt formulele de calcul gata, care vă permit să determinați imediat volumul necesar de soluții standard (ml) pentru corectarea deficienței de electroliți, care ar trebui să înceapă cu cationul (anion), a cărui deficiență este exprimată minim (m - greutatea pacientului în kg; pl - plasmă; er - eritrocite) (A.P. Zilber, 1982):

Unități de măsură în diagnosticul clinic și biochimic

În conformitate cu Standardul de Stat, utilizarea unităților Sistemului Internațional de Unități (SI) este obligatorie în toate ramurile științei și tehnologiei, inclusiv medicina..

Unitatea de volum în SI este metru cub (m3). Pentru comoditate în medicină, este permisă utilizarea unui volum unitar de litru (l; 1 l = 0,001 m3).

Unitatea de cantitate a unei substanțe care conține atâtea elemente structurale cât sunt atomi într-o nuclidă de carbon 12 12 cu o masă de 0,012 kg este o aluniță, adică o aluniță este cantitatea de substanță în grame, al cărei număr este egal cu greutatea moleculară a acestei substanțe..

Numărul de alunițe corespunde masei substanței în grame împărțită la greutatea moleculară relativă a substanței.

1 mol = 10 ^ 3 mmol = 10 ^ 6 μmol = 10 ^ 9 nmol = 10 ^ 12 pmol

Conținutul majorității substanțelor din sânge este exprimat în milimetri pe litru (mmol / l).

Numai pentru indicatorii a căror masă moleculară este necunoscută sau nu poate fi măsurată, deoarece lipsește sens fizic (proteine ​​totale, lipide totale etc.), concentrația de masă este utilizată ca unitate de măsură - gram pe litru (g / l).

O unitate de concentrare foarte frecventă în biochimia clinică din trecutul recent a fost miligramul procentual (mg%) - cantitatea de substanță din miligrame conținută în 100 ml lichid biologic. Pentru a converti această valoare în unități SI, se utilizează următoarea formulă:

mmol / l = mg% 10 / greutate moleculară a substanței

Unitatea de concentrare folosită anterior, echivalentul pe litru (echivalent / L) trebuie înlocuit cu o unitate de aluniță pe litru (mol / l). Pentru aceasta, valoarea concentrației în echivalenți pe litru este divizată la valența elementului.

Activitatea enzimelor din unitățile SI este exprimată în cantitățile de alunițe ale produsului (substratului) format (convertit) în 1 s în 1 l de soluție - mol / (s-l), μmol / (s-l), nmol / (s-l).

1 mmol câte mg

Cel mai adesea, rezultatele testelor sunt exprimate în unități molare. Un mol din orice substanță conține 6 * 10 23 molecule. Expresia molară a concentrației caracterizează câte molecule de analit sunt în probă.

Unitățile moleculare pot fi transformate în unități de masă: o aluniță este greutatea moleculară a unei substanțe în grame.

Cel mai adesea, studiul se realizează într-un mediu lichid, de obicei este utilizat numărul de alunițe pe litru (mol / l)..

În manualele vechi și materialele de referință utilizate: mg / ml, mg% (mg în 100 ml).

CârtițăAbreviereValoare
milimolimmol10 -3 mol
micromolimicromoli10 -6 mol
nanomolinmol10 -9 mol (globule albe)
picomolpmol10 -12 mol (globule roșii)
femtomolefmol10 -15 mol

Rezultatele studiilor enzimatice sunt de obicei exprimate nu în alunițe, ci în unități de activitate enzimatică.

(1 μmol / min / L; 1 UI / L; 1 U / L; 1 U / L, 1 U)

1 U (μmol / în min / l) = 16,67 nkat (nanofire)

Moleculele mari (proteine) sunt măsurate în grame sau miligrame.

Gazele de sânge (R СО2 sau P O2) sunt exprimate în kilopascali (aPa).

Variabilitatea cercetării

Când se efectuează analize, se constată că rezultatele se schimbă. Acest lucru se poate întâmpla din două motive - analitice și biologice..

Conceptele analitice includ următoarele:

1) Exactitate și acuratețe

2) Sensibilitate și specificitate

Precizie Reproductibilitatea metodei analitice.

Precizie Este corespondența nivelurilor măsurate cu nivelurile reale.

Sensibilitate determinată de cea mai mică cantitate de substanță care poate fi identificată.

Specificitate - capacitatea metodei de a determina analitul în prezența substanțelor potențial similare.

Datele obținute trebuie comparate cu nivelurile de referință ale indicatorilor caracteristici animalelor sănătoase. Nivelurile de referință sunt limitele parametrilor biochimici definiți într-o populație mare de animale sănătoase..

Cu cât rezultatul diferă de limitele inferioare sau superioare ale nivelurilor de referință, cu atât este mai mare probabilitatea patologiei.

Destul de des, există o situație de indicatori „suprapunători” caracteristici stării bolii și sănătății.