Mieszanie roztworów o różnych stężeniach molowych

23 marca 2013   Obliczenia chemiczne, Przeliczanie stężeń, Stężenie molowe, Szkoła średnia

Mieszając różne roztwory, w których składzie znajdują się dokładnie te same substancje, lecz w różnym stężeniu, uzyskuje się roztwór o uśrednionym stężeniu wynikowym.

Stężenie końcowe otrzymanego roztworu oblicza się na podstawie sumowania liczby moli trafiających do naczynia końcowego, biorąc pod uwagę otrzymaną całkowitą objętość roztworu.

C_{M}=\frac{n}{V}

CM [mol/dm3] – stężenie molowe, wyrażone w liczbie moli znajdujących się w 1 dm3 roztworu
n [mol] – liczba moli
V [dm3] – objętość roztworu wyrażona w dm3

Przekształcenia wzoru

C_{M}=\frac{n}{V}|\cdot V
n=C_{M}V|\cdot \frac{1}{C_{M}}
V=\frac{n}{C_{M}}

n1 + n2 = nk

V1 + V2 = Vk

1 – roztwór nr 1
2 – roztwór nr 2
k – roztwór końcowy (otrzymany)

C_{M}=\frac{n_{1}+n_{2}}{V_{1}+V_{2}}

Uwaga.
Istotna jest informacja, że sumować można jedynie objętości roztworów o zbliżonym stężeniu. W przeciwnym wypadku, częstym zjawiskiem jest zmniejszenie objętości roztworu.

C_{M}=\frac{C_{M1}V_{1}+C_{M2}V_{2}}{V_{1}+V_{2}}

Zadanie nr 1

Oblicz stężenie molowe roztworu otrzymanego po zmieszaniu 100 cm3 jedno molowego roztworu kwasu solnego, oraz 200 cm3 dwu molowego roztworu HCl.

Dane:

    roztwór nr 1

  • V = 100 cm3 = 0,1 dm3
  • CM1 = 1 mol/dm3

    • roztwór nr 2

  • V = 200 cm3 = 0,2 dm3
  • CM1 = 2 mol/dm3

Rozwiązanie

C_{Mk}=\frac{1\frac{mol}{dm^{3}}0,1dm^{3}+2\frac{mol}{dm^{3}}0,2dm^{3}}{0,1dm^{3}+0,2dm^{3}}

Skreślając dm3 nad kreską ułamkową otrzymujemy:

C_{Mk}=\frac{0,1 mol+0,2 mol}{0,1dm^{3}+0,4dm^{3}}
C_{Mk}=\frac{0,5 mol}{0,3dm^{3}}
C_{Mk}=1,7\frac{mol}{dm^{3}}

Odpowiedź

Stężenie molowe uzyskanego roztworu wyniesie CMk = 1,7 mol/dm3

,