Derişim

Derişim, bir çözeltideki çözünmüş madde miktarını incelemek için kullanılan bir kimya terimidir. ⓘ

Derişim, birçok şekilde ifade edilebilir. Çözünen madde miktarının belirtilmediği nitel bir ifade şekli olan doymuş, doymamış, aşırı doymuş, seyreltik veya derişik gibi ifadelerin yanında çözünen madde miktarının nicel olarak ifade edildiği kütlece, molce, hacimce ve sayıca derişim ifadeleri kullanılır. Derişim; kütle, hacim, mol gibi özelliklerin çözelti hacmine oranı olarak tanımlanır, bu yüzden ppm, normalite, molarite gibi nicelikler derişim ölçütü değildir. Ancak çözeltileri incelemek için sıkça kullanılır. ⓘ

Kimyada konsantrasyon, bir bileşenin bolluğunun bir karışımın toplam hacmine bölünmesidir. Çeşitli matematiksel tanım türleri ayırt edilebilir: kütle konsantrasyonu, molar konsantrasyon, sayı konsantrasyonu ve hacim konsantrasyonu. Konsantrasyon her türlü kimyasal karışımı ifade edebilir, ancak en sık olarak çözeltilerdeki çözünenleri ve çözücüleri ifade eder. Molar (miktar) konsantrasyonun normal konsantrasyon ve ozmotik konsantrasyon gibi çeşitleri vardır. ⓘ

Etimoloji

Konsantrasyon terimi, Fransızca concentrer, con- + center, yani "merkeze koymak" anlamına gelen concentrate kelimesinden gelmektedir. ⓘ

Niteliksel tanım

Kırmızı boya içeren bu bardaklar konsantrasyondaki niteliksel değişiklikleri göstermektedir. Soldaki çözeltiler, sağdaki daha konsantre çözeltilere kıyasla daha seyreltiktir. ⓘ

Genellikle resmi olmayan, teknik olmayan dilde konsantrasyon, nispeten düşük konsantrasyonlu çözeltiler için "seyreltik" ve nispeten yüksek konsantrasyonlu çözeltiler için "konsantre" gibi sıfatlar kullanılarak nitel bir şekilde tanımlanır. Bir çözeltiyi yoğunlaştırmak için daha fazla çözünen madde eklemek (örneğin alkol) veya çözücü miktarını azaltmak (örneğin su) gerekir. Buna karşılık, bir çözeltiyi seyreltmek için daha fazla çözücü eklemek ya da çözünen madde miktarını azaltmak gerekir. İki madde karışabilir olmadıkça, bir çözeltide daha fazla çözünenin çözünmeyeceği bir konsantrasyon vardır. Bu noktada, çözeltinin doymuş olduğu söylenir. Doymuş bir çözeltiye ilave çözünen madde eklenirse, aşırı doygunluğun meydana gelebileceği belirli durumlar dışında çözünmeyecektir. Bunun yerine, ya tamamen ayrılmış ya da bir süspansiyon olarak karıştırılmış bir arada bulunan fazlara yol açan faz ayrımı meydana gelecektir. Doygunluk noktası, ortam sıcaklığı ve çözücü ile çözünenin kesin kimyasal yapısı gibi birçok değişkene bağlıdır. ⓘ

Konsantrasyonlar genellikle seviye olarak adlandırılır ve bir grafiğin dikey eksenindeki seviyelerin yüksek veya düşük olabilen zihinsel şemasını yansıtır (örneğin, "yüksek bilirubin serum seviyeleri", kan serumundaki normalden daha yüksek bilirubin konsantrasyonlarıdır). ⓘ

Bardaklardaki çözülmüş madde miktarı soldan sağa gittikçe artar ⓘ

Derişim incelemelerinde iki çözelti karşılaştırılırken içinde daha çok çözülmüş madde bulunan çözeltiye derişik çözelti, az madde bulunana ise seyreltik çözelti denir. ⓘ

Kantitatif gösterim

Konsantrasyonu tanımlayan dört nicelik vardır: ⓘ

Kütle konsantrasyonu

Kütle konsantrasyonu $\rho _{i}$ bir bileşenin kütlesi olarak tanımlanır $m_{i}$ karışımın hacmine bölünür $V$:

$\rho _{i}={\frac {m_{i}}{V}}.$ ⓘ

SI birimi kg/m³'tür (g/L'ye eşittir). ⓘ

Molar konsantrasyon

Molar konsantrasyon $c_{i}$ bir bileşenin miktarı olarak tanımlanır $n_{i}$ (mol cinsinden) karışımın hacmine bölünür $V$:

$c_{i}={\frac {n_{i}}{V}}.$ ⓘ

SI birimi mol/m³'tür. Ancak, daha yaygın olarak mol/L (= mol/dm³) birimi kullanılır. ⓘ

Sayı konsantrasyonu

Sayı konsantrasyonu $C_{i}$ bir kurucu unsurun varlık sayısı olarak tanımlanır $N_{i}$ bir karışımdaki miktarın karışımın hacmine bölünmesi $V$:

$C_{i}={\frac {N_{i}}{V}}.$ ⓘ

SI birimi 1/m³'tür. ⓘ

Birimi 1/m³. ⓘ

Hacim konsantrasyonu

Hacim konsantrasyonu $\sigma _{i}$ (hacim fraksiyonu ile karıştırılmamalıdır) bir bileşenin hacmi olarak tanımlanır $V_{i}$ karışımın hacmine bölünür $V$:

$\sigma _{i}={\frac {V_{i}}{V}}.$ ⓘ

Boyutsuz olduğu için bir sayı olarak ifade edilir, örneğin 0,18 veya %18; birimi 1'dir. ⓘ

İngilizce literatürde standart bir gösterim yok gibi görünmektedir. Harf $\sigma _{i}$ Burada kullanılan miktar Alman literatüründe normatiftir (bkz. Volumenkonzentration). ⓘ

İlgili miktarlar

Bir karışımın bileşimini tanımlamak için başka miktarlar da kullanılabilir. Bunların konsantrasyon olarak adlandırılmaması gerektiğini unutmayın. ⓘ

Normallik

Normallik, molar konsantrasyon olarak tanımlanır $c_{i}$ bir eşdeğerlik faktörüne bölünür $f_{\mathrm {eq} }$. Eşdeğerlik faktörünün tanımı bağlama (hangi reaksiyonun incelendiğine) bağlı olduğundan, IUPAC ve NIST normalliğin kullanılmasını önermez. ⓘ

Molalite

(Molarite ile karıştırılmamalıdır) ⓘ

Bir çözeltinin molalitesi $b_{i}$ bir bileşenin miktarı olarak tanımlanır $n_{i}$ (mol cinsinden) çözücünün kütlesine bölünür $m_{\mathrm {solvent} }$ (çözeltinin kütlesi değil):

$b_{i}={\frac {n_{i}}{m_{\mathrm {solvent} }}}.$ ⓘ

Molalite için SI birimi mol/kg'dır. ⓘ

Mol kesri

Mol kesri $x_{i}$ bir bileşenin miktarı olarak tanımlanır $n_{i}$ (mol cinsinden) bir karışımdaki tüm bileşenlerin toplam miktarına bölünür $n_{\mathrm {tot} }$:

$x_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {tot} }}}.$ ⓘ

SI birimi mol/mol'dür. Ancak, kullanımdan kaldırılan parts-per notasyonu genellikle küçük mol fraksiyonlarını tanımlamak için kullanılır. ⓘ

Mol oranı

Mol oranı $r_{i}$ bir bileşenin miktarı olarak tanımlanır $n_{i}$ bir karışımdaki diğer tüm bileşenlerin toplam miktarına bölünür:

$r_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {tot} }-n_{i}}}.$ ⓘ

Eğer $n_{i}$ 'den çok daha küçüktür. $n_{\mathrm {tot} }$mol oranı, mol kesri ile neredeyse aynıdır. ⓘ

SI birimi mol/mol'dür. Bununla birlikte, kullanımdan kaldırılan parça başına gösterim genellikle küçük mol oranlarını tanımlamak için kullanılır. ⓘ

Mol oranı $r_{i}$, çözünenin mol sayısının $n_{i}$, diğer çözünmüş maddeler ve çözücü maddenin mol sayısına oranıdır:

$r_{i}={\frac {n_{i}}{n_{\mathrm {toplam} }-n_{i}}}.$ ⓘ

Kütle kesri

Kütle fraksiyonu $w_{i}$ kütlesi olan bir maddenin kesridir $m_{i}$ toplam karışımın kütlesine eşittir $m_{\mathrm {tot} }$olarak tanımlanır:

$w_{i}={\frac {m_{i}}{m_{\mathrm {tot} }}}.$ ⓘ

SI birimi kg/kg'dır. Bununla birlikte, kullanımdan kaldırılan parça başına gösterim genellikle küçük kütle fraksiyonlarını tanımlamak için kullanılır. ⓘ

Kütle oranı

Kütle oranı $\zeta _{i}$ bir bileşenin kütlesi olarak tanımlanır $m_{i}$ bir karışımdaki diğer tüm bileşenlerin toplam kütlesine bölünür:

$\zeta _{i}={\frac {m_{i}}{m_{\mathrm {tot} }-m_{i}}}.$ ⓘ

Eğer $m_{i}$ 'den çok daha küçüktür. $m_{\mathrm {tot} }$kütle oranı, kütle kesri ile hemen hemen aynıdır. ⓘ

SI birimi kg/kg'dır. Bununla birlikte, kullanımdan kaldırılan parça başına gösterim genellikle küçük kütle oranlarını tanımlamak için kullanılır. ⓘ

Hacim ve sıcaklığa bağımlılık

Konsantrasyon, esas olarak termal genleşme nedeniyle çözelti hacminin sıcaklıkla değişimine bağlıdır. ⓘ

Konsantrasyonlar ve ilgili miktarlar tablosu

Konsantrasyon türü	Sembol	Tanım	SI birimi	diğer birim(ler) ⓘ
kütle konsantrasyonu	$\rho _{i}$ veya $\gamma _{i}$	$m_{i}/V$	kg/m3	g/100mL (= g/dL)
molar konsantrasyon	$c_{i}$	$n_{i}/V$	mol/m3	M (= mol/L)
sayı konsantrasyonu	$C_{i}$	$N_{i}/V$	1/m3	1/cm3
hacim konsantrasyonu	$\sigma _{i}$	$V_{i}/V$	m3/m3
İlgili miktarlar	Sembol	Tanım	SI birimi	diğer birim(ler)
normallik		$c_{i}/f_{\mathrm {eq} }$	mol/m3	N (= mol/L)
molality	$b_{i}$	$n_{i}/m_{\mathrm {solvent} }$	mol/kg
mol kesri	$x_{i}$	$n_{i}/n_{\mathrm {tot} }$	mol/mol	ppm, ppb, ppt
mol oranı	$r_{i}$	$n_{i}/(n_{\mathrm {tot} }-n_{i})$	mol/mol	ppm, ppb, ppt
kütle fraksiyonu	$w_{i}$	$m_{i}/m_{\mathrm {tot} }$	kg/kg	ppm, ppb, ppt
kütle oranı	$\zeta _{i}$	$m_{i}/(m_{\mathrm {tot} }-m_{i})$	kg/kg	ppm, ppb, ppt
hacim oranı	$\phi _{i}$	$V_{i}/\sum _{j}V_{j}$	m3/m3	ppm, ppb, ppt

Nicel gösterimler

Hacimce derişim

Hacimce derişim $\phi _{i}$ çözünmüş madde hacminin $V_{i}$ çözelti hacmine $V$ oranıdır:

$\phi _{i}={\frac {V_{i}}{V}}.$ ⓘ

Birimi m³/m³. ⓘ

İlgili nicelikler

Çözeltileri incelemek için birtakım nicelikler daha kullanılır ⓘ