Pitoisuuslaskuri – liuoksen pitoisuuden yksikkömuunnokset
Pitoisuuslaskurilla muunnat liuoksen pitoisuuden yksiköiden g/l, mol/l ja massa-% välillä. Anna yksi tunnettu pitoisuus ja liuenneen aineen moolimassa, niin laskuri näyttää pitoisuuden kaikissa muodoissa. Massaprosenttimuunnokseen tarvitaan lisäksi liuoksen tiheys.
Pitoisuuden eri yksiköt
- Massapitoisuus (g/l): grammoja liuennutta ainetta litrassa liuosta.
- Ainemääräpitoisuus eli molaarisuus (mol/l): mooleja liuennutta ainetta litrassa liuosta.
- Massaprosentti (massa-%): grammoja liuennutta ainetta sadassa grammassa liuosta.
Muunnoskaavat
Massapitoisuuden ja ainemääräpitoisuuden yhdistää moolimassa:
c (mol/l) = ρ (g/l) / M
Massaprosentin ja massapitoisuuden yhdistää liuoksen tiheys:
ρ (g/l) = w-% × tiheys (g/ml) × 10
Kaavoissa ρ (g/l) on massapitoisuus, c ainemääräpitoisuus, M moolimassa ja w-% massaprosentti.
Vaiheittainen esimerkki
Liuoksessa on ruokasuolaa (NaCl, M = 58,44 g/mol) pitoisuudella 100 g/l. Mikä on pitoisuus muissa yksiköissä?
- Ainemääräpitoisuus: c = 100 / 58,44 ≈ 1,71 mol/l.
- Massaprosentti (tiheys ≈ 1,0 g/ml): w-% = 100 / (1,0 × 10) = 10 massa-%.
Massaprosentti ja tiheys
Massaprosentti kuvaa liuoksen massaa, kun taas g/l ja mol/l perustuvat liuoksen tilavuuteen. Siksi massaprosentin muunnos vaatii liuoksen tiheyden. Laimeissa vesiliuoksissa tiheys on lähellä 1,0 g/ml, mutta väkevissä liuoksissa se voi poiketa tästä selvästi.
Yksiköt
Pitoisuudet ilmaistaan yksiköissä g/l, mol/l ja massa-%. Moolimassa annetaan grammoina moolia kohti (g/mol) ja tiheys grammoina millilitrassa (g/ml), joka on lukuarvoltaan sama kuin kilogrammaa litrassa (kg/l).
Yleisiä sudenkuoppia
- Massaprosentin muunnos ei onnistu ilman tiheyttä – pelkkä moolimassa ei riitä.
- Tarkista, että moolimassa vastaa liuennutta ainetta, ei liuotinta.
- Älä sekoita massaprosenttia (massa-%) ja tilavuusprosenttia (til-%); ne ovat eri suureita.
Lukion kemian konteksti
Pitoisuuden yksiköt ja niiden muunnokset kuuluvat lukion kemian (KE) liuoskemiaan. Massaprosentteja näkee usein tuoteselosteissa, kun taas molaarisuutta käytetään laskuissa ja titrauksissa. Kyky muuntaa yksiköiden välillä on välttämätön liuosten valmistuksessa.