Koncentrácia

Koncentrácia môže byť aj synonymum slova sústredenie, pozri sústredenie
Koncentrácia  je miera množstva látky v zmesi, najčastejšie v roztoku. Označuje sa rôzne podľa toho, ako koncentráciu vyjadrujeme. 

V symbolickom zápise sa niekedy koncentrácia látky A označuje ako , , .

Vyjadrenie koncentrácie 
Jednotkami SI sa koncentrácia dá vyjadriť rôznymi spôsobmi:

Látková koncentrácia 

Štandardným vyjadrením koncentrácie je použitie látkového množstva. Koncentráciu je možné vyjadriť ako 
 
kde cA je molárna koncentrácia látky, nA je látkové množstvo látky a V je objem roztoku. Jej jednotka je potom mol.l−1, často zapisovaná jednoducho ako M.Táto koncentrácia sa nazýva molarita alebo molárna koncentrácia. Niekedy sa označuje ako množstvová koncentrácia.

Obdobným vyjadrením koncentrácie, ktorá namiesto objemu rozpúšťadla využíva jeho hmotnosť, je molalita, pre ktorú platí

 

kde mr je hmotnosť rozpúšťadla. Jej jednotka je potom mol.kg−1.

Hmotnostná koncentrácia 

Pri roztokoch sa často stretneme s prepočtom látkového množstva na hmotnosť látky:

 

To zjednodušuje prípravu roztokov, pretože stačí dané množstvo látky odvážiť. Koncentrácia je vyjadrená hmotnosťou zložky na jednotku objemu [g.l−1].

Hmotnostný zlomok 

Vyjadruje podiel hmotnosti zložky na jednotku hmotnosti zmesi. Pre hmotnostný zlomok zložky A platí:
 
Súčet hmotnostných zlomkov všetkých zložiek zmesi je rovný jednej. Pre vyjadrenie hmotnostného zlomku v percentách prenásobíme podiel 100 %:

Objemový zlomok 

Vyjadruje podiel objemu zložky ku súčtu objemov všetkých zložiek zmesi. Označuje sa písmenom  (fí). Môže sa vyjadriť aj percentuálne. Rizikom pri udávaní koncentrácie v takejto forme je, že objem kvapaliny či plynu závisí od teploty a tlaku. Pre objemový zlomok zložky A platí:
 
Súčet objemových zlomkov všetkých zložiek zmesi je rovný jednej resp. 100 %.

Častou chybou pri vyjadrovaní objemového zlomku je nesprávny vzorec:
 
Tento vzorec platí len v tvare:
 
a to len vtedy, ak môžeme zanedbať objemovú kontrakciu (napr. ide o ideálny roztok) 

Dôvod nesprávnosti: Objem výslednej zmesi nemusí byť rovnaký ako súčet objemov jednotlivých zložiek (objemová kontrakcia), a preto by sme pri použití tohto nesprávneho vzorca museli ešte pred prípravou roztoku poznať jeho výsledný objem, inak by sme roztok nedokázali pripraviť.

Molový zlomok 

Vyjadruje podiel látkového množstva zložky ku látkovému množstvu zmesi. Označuje sa písmenom . Opäť ho môžeme vyjadriť v percentách. Pre molový zlomok látky A platí:
 
Súčet molových zlomkov všetkých zložiek zmesi je rovný jednej resp. 100 %.

Relatívny hmotnostný zlomok 
Vyjadruje podiel hmotnosti zložky ku hmotnosti ostatných zložiek sústavy. Označuje sa symbolom . Používa sa najmä v priemyselnej chémii a väčšinou len pri dvojzložkových sústavách. Všeobecne pre relatívny hmotnostný zlomok zložky A platí:
 
Teda pre zmes tvorenú zložkami A a B platí:
 
(Upozornenie: pri relatívnom hmotnostnom resp. molovom zlomku v žiadnom prípade neplatí )

Relatívny molový zlomok 
Vyjadruje podiel látkového množstva zložky ku látkovému množstvu ostatných zložiek sústavy. Označuje sa symbolom . Používa sa najmä v priemyselnej chémii a väčšinou len pri dvojzložkových sústavách. Všeobecne pre relatívny molový zlomok zložky A platí:
 
Teda pre zmes tvorenú zložkami A a B platí:

Relatívna koncentrácia 
V podstate ide o klasickú látkovú koncentráciu, ale takto vyjadrená koncentrácia je bezrozmerná. 
Relatívnu koncentráciu zložky A značíme [A] (analogicky pre KCl — [KCl]). Pre relatívnu koncentráciu zložky A platí:
 

Hodnota relatívnej koncentrácie sa rovná hodnote bežnej látkovej koncentrácie (delíme len číslom 1 a rozmerom ). Používať tento spôsob vyjadrenia koncentrácie je výhodné, ak vykonávame s koncentráciou rôzne matematické úpravy (logaritmovanie etc.) — odpadajú starosti s rozmerom .

Referencie

Iné projekty 

Analytická chémia
Fyzikálna chémia
Fyzikálne veličiny