Konwersja molarności na części na milion Przykładowy problem

Konwersja jednostek stężenia chemicznego

Maskot / Getty Images

Molarność i części na milion (ppm) to dwie jednostki miary używane do opisania stężenia roztworu chemicznego. Jeden mol odpowiada masie cząsteczkowej lub atomowej substancji rozpuszczonej. Części na milion odnosi się oczywiście do liczby cząsteczek substancji rozpuszczonej na milion części roztworu. Ponieważ obie te jednostki miary są powszechnie określane w chemii, pomocne jest zrozumienie, jak przekonwertować jedną na drugą. Ten przykładowy problem pokazuje, jak konwertować molarność do części na milion.

Molarność do ppm Problem

Roztwór zawiera Cu²⁺jony w stężeniu 3 x 10^-4M. Co to jest Cu²⁺stężenie w ppm?

Rozwiązanie

Części na milion , lub ppm, jest miarą ilości substancji na milion części roztworu.
1 ppm = 1 część „substancja X”/ 1 x 10⁶rozwiązanie części
1 ppm = 1 g X/ 1 x 10⁶g rozwiązanie
1 ppm = 1 x 10^-6g X/ g roztworu
1 ppm = 1 μg X/g roztworu

Jeśli roztwór znajduje się w wodzie, a gęstość wody = 1 g/ml wtedy
1 ppm = 1 μg X / ml roztworu

Molarność wykorzystuje mole/L, więc mL należy przeliczyć na L
1 ppm = 1 μg X /(ml roztworu)x(1 l/1000 ml)
1 ppm = 1000 μg roztworu X/L
1 ppm = 1 mg roztworu X/L

Znamy molarność roztworu, która jest w molach/L. Musimy znaleźć mg/L. Aby to zrobić, przelicz mole na mg.
mole/L Cu²⁺= 3 x 10^-4M

Od układ okresowy pierwiastków , masa atomowa z Z = 63,55 g/mol
mole/L Cu²⁺= (3 x 10^-4mol x 63,55 g/mol)/L
mole/L Cu²⁺= 1,9 x 10^-dwag/L

Chcemy mg Cu²⁺, więc
mole/L Cu²⁺= 1,9 x 10^-dwag/L x 1000 mg/1 g
mole/L Cu²⁺= 19 mg/l
W rozcieńczonych roztworach 1 ppm = 1 mg/L.
mole/L Cu²⁺= 19 ppm

Odpowiadać

Rozwiązanie z 3 x 10^-4stężenie M Cu²⁺jony odpowiadają 19 ppm.

Przykład konwersji ppm na molarność

Możesz również przeprowadzić konwersję jednostek w inny sposób. Pamiętaj, że dla rozcieńczonych roztworów możesz użyć przybliżenia, że ​​1 ppm to 1 mg/L. Użyj mas atomowych z układu okresowego pierwiastków, aby znaleźć masę molową substancji rozpuszczonej.

Na przykład, znajdźmy stężenie jonów chlorkowych w ppm w 0,1 M roztworze NaCl.

1 M roztwór chlorku sodu (NaCl) ma masę molową 35,45 dla chlorku, którą można znaleźć patrząc na masę atomową chloru w układzie okresowym i zauważając, że na cząsteczkę NaCl znajduje się tylko 1 jon Cl. Masa sodu nie wchodzi w grę, ponieważ przyglądamy się tylko jonom chlorkowym dla tego problemu. Tak więc masz teraz relację:

35,45 g/mol lub 35,5 g/mol

Przesuwasz kropkę dziesiętną o jedno miejsce w lewo lub mnożysz tę wartość przez 0,1, aby otrzymać liczbę gramów w roztworze 0,1 M, co daje 3,55 grama na litr dla roztworu 0,1 M NaCl.

3,55 g/L to to samo co 3550 mg/L

Ponieważ 1 mg/L to około 1 ppm:

0,1 M roztwór NaCl ma stężenie około 3550 ppm jonów Cl.