Các Phương Pháp Tính Toán Nồng Độ (Concentration Calculation) by ChemBuddy

Hóa Học Việt Nam Nguồn: Chembuddy Dịch: Thái Phú Khánh Hòa

Các Phương Pháp Tính Toán Nồng Độ

Mục lục Nồng độ là gì?............................................................................................................................... 1 Nồng độ phần trăm khối lượng.................................................................................................. 1 Các đơn vị tính ppm, ppb, ppt, ppq...........................................................................................1 Nồng độ phần trăm khối lượng – thể tích.................................................................................2 Nồng độ phần trăm về thể tích................................................................................................... 2 Có vấn đề gì khi sử dụng đến nồng độ phần trăm hay không?............................................ 3 Nồng độ Phân tử gam.................................................................................................................. 3 Nồng độ chuẩn.............................................................................................................................. 3 Nồng độ mol khối lượng..............................................................................................................4 Phần mol........................................................................................................................................ 4 Chuyển đổi từ nồng độ phần trăm khối lượng sang nồng độ mol thể tích......................... 5 Chuyển đổi từ nồng độ phần trăm sang nồng độ mol khối lượng....................................... 6 Pha loãng và trộn dung dịch....................................................................................................... 7 Các ký hiệu đã dùng trong bài này............................................................................................ 9 Phụ chú...........................................................................................................................................9 Bảng tóm tắt một số công thức tính toán nồng độ.................................................................10

Nồng độ là gì?

Nồng độ là một cách mô tả thành phần của hỗn hợp. Trong khi đó, hầu hết chúng ta đều dùng nồng độ để mô tả các dung dịch chất lỏng, khái niệm nồng độ có thể dùng cho các hỗn hợp bất kỳ, chứ không chỉ dùng cho các hỗn hợp chất lỏng. Thành phần các kim loại trong hợp kim cũng được tính theo tỉ lệ phần trăm tương tự như thành phần của các chất trong phân hóa học. Khi chúng ta nói không khí có chứa 1% khí trơ, đồng nghĩa với việc chúng ta đang đề cập đến khái niệm nồng độ. Cách biểu diễn nồng độ theo thành phần phần trăm thường ít được dùng đến, nhưng cách này vẫn được sử dụng trong các lĩnh vực chuyên biệt khác.

Nồng độ mol thể tích và nồng độ đương lượng (nồng độ chuẩn) thường được dùng đến trong lĩnh vực “Hóa Học Phân Tích” vì chúng thuận lợi cho việc tính toán hàm lượng của chất tham gia và sản phẩm phản ứng. Nồng độ Mol khối lượng và nồng độ Phần mol thường được dùng trong lĩnh vực “Hóa Lý” vì chúng không thay đổi theo nhiệt độ.

Tỉ lệ phần trăm thường không được dùng đến ngoại trừ phần trăm về khối lượng, vì nó giúp chúng ta dễ hiểu, các dung dịch với nồng độ phần trăm cho trước, giúp chúng ta dễ dàng chuẩn bị hơn.

Nồng độ phần trăm khối lượng Tỉ lệ phần trăm về khối lượng thường được dùng để biểu diễn nồng độ. Nó được định nghĩa như sau: C % w /w =

m chất tan × 100 % m dung dịch

(1)

Khối lượng của dung dịch (trong trường hợp đơn giản chỉ có một dung môi và một chất tan) sẽ là: m dung dịch = m chất tan  m dung môi

(2)

Do vậy chúng ta có thể viết lại công thức của nồng phần trăm khối lượng như sau: C % w/ w =

m chất tan × 100 % m dung dịch  m chất tan

(3)

Tỉ lệ phần trăm về khối lượng là nồng độ phần trăm xác định, khác với nồng độ phần trăm về thể tích, các bạn nên chú ý tới đơn vị của các thông số ghi trên nhãn của các lọ hóa chất.

Các đơn vị tính ppm, ppb, ppt, ppq PP (Parts per) là một ký hiệu qui ước dùng cho các nồng độ có giá trị rất nhỏ. Nhìn chung nó tương tự với thành phần phần trăm khối lượng, khi nói 1% khối lượng điều này có nghĩa là 1g chất nào đó trong 100g hỗn hợp, và được gọi là (mặc dù rất ít khi 1

dùng) pph – (parts per hundred ) một phần trăm. Các ký hiệu khác được liệt kê dưới đây: ppm Phần triệu (parts per milion) (106) ppb

Phần tỉ (parts per bilion) (109)

ppt

Phần nghìn tỉ (parts per trillion) (1012)

ppq

Phần triệu tỉ (parts per quadrilion) (1015)

Đơn vị ppq rất ít khi được dùng đến, chỉ dùng cho việc tính toán lý thuyết, còn ppt thường hay bị nhầm lẫn với “parts per thousand” (một phần nghìn)- Trong trường hợp này nếu bạn muốn dùng ký hiệu “part per” thì cách an toàn là dùng ppth (parts per thousand) hoặc là dùng ký hiệu ‰ (pro mille).

Chú ý rằng ký hiệu “Parts per” thường rất hay bị nhầm lẫn, ppm thường có nghĩa là 1 đơn vị khối lượng trong 106 đơn vị khối lượng, nhưng nó có thể dùng cho đơn vị thể tích hoặc là 1 hạt cơ bản trong 106 hạt cơ bản. 1ml SF6 (khí) được thêm vào 1000 lít H2 (khí) thì tỉ lệ sẽ là 1ppm về thể tích, nhưng tỉ lệ về khối lượng sẽ là 73ppm. Ví dụ: Trong mẫu của Be có 1 nguyên tử Pb trong 106 nguyên tử Be, như vậy tỉ lệ khối lượng của Pb so với Be là 23ppm.

Nồng độ phần trăm khối lượng – thể tích Trong sách giáo khoa Hóa Học bằng tiếng Việt thì nồng độ phần trăm khối lượng-thể tích thường được gọi là “Nồng độ phần trăm” (% w/v) được định nghĩa như sau: C % w /v =

m chất tan × 100 % Vdung dịch

(4)

Ví dụ: một dung dịch chứa 5g chất tan trong 100ml dung dịch thì dungdịch này có nồng độ là 5% w/v. Ở đây có 2 điều quan trọng đáng chú ý. Thứ nhất là, nồng độ phần trăm khối lượng thể tích không được biểu thị bằng đơn vị phần trăm (%) đơn thuần, mà là bằng đơn vị [% g/l]. Thứ hai là, do cách định nghĩa của nồng độ phần trăm khối lượng-thể tích do vậy vẫn có những dung dịch có nồng độ cao hơn 100% w/v.

Nồng độ phần trăm về thể tích Nồng độ phần trăm về thể tích [ % v/v ]được định nghĩa như sau: C % v/ v =

Vchất tan × 100 % Vdung dịch

(5)

Ví dụ: Rượu vang có nồng độ là 12% v/v etanol, điều này có nghĩa là trong mỗi 100ml rượu vang sẽ có 12 ml etanol.

Chỉ có thể tích của các khí lý tưởng là có tính cộng hợp. Nhưng đối với tất cả trường các 2

hợp khác thì thể tích cuối không là tổng của các thể tích đầu được dùng để chuẩn bị hỗn hợp, do vậy nồng độ phần trăm về thể tích của các chất trong một hỗn hợp có tổng không là 100%.

Nếu bạn đổ nước vào 50ml etanol để thu được 100ml dung dịch thì bạn sẽ có được một dung dịch 50% v/v của etanol. Như vậy thì nồng độ phần trăm thể tích của nước trong dung dịch là bao nhiêu? Về mặt logic thì câu trả lời thường là 50%, nhưng do sự co lại của thể tích nên để có được 100ml dung dịch thì bạn phải thêm 53,7 ml nước, như vậy nồng độ của nước là 53,7% v/v. Do vậy tổng nồng độ của etanol và nước trong dung dịch là 103,7% điều này quả thật không hay chút nào.

Do sự co lại về thể tích nên khi chuyển đổi nồng độ phần trăm thể tích bạn phải cần đến khối lượng riêng của dung dịch, dung môi và chất tan.

Có vấn đề gì khi sử dụng đến nồng độ phần trăm hay không?

Như các vấn đề đã được nhắc đến trong các mục “Nồng độ phần trăm khối lượng -thể tích” và “Nồng độ phần trăm thể tích”. Ít nhất có thêm hai lý do phải cẩn trọng khi dùng đến nồng độ phần trăm.

Nồng độ phần trăm thường bị lạm dụng ở nhiều phương diện khác nhau. Một dung dịch được trên nhãn là 5% thì có thể là nó đã chuẩn bị bằng cách thêm 5g chất tan vào 95g dung môi, tuy nhiên cách sau đây thường được khuyến cáo nhưng ít khi được người ta để ý đến, đó là: lấy 5g chất tan rồi thêm dung môi đến thể tích 100ml (nồng độ là % w/v), hoặc là lấy 5g chất tan rồi đổ vào 100ml dung môi. Nếu làm ẩu khi pha dung dịch với nồng độ % w/v có lẽ bạn sẽ lấy 5g chất tan rồi thêm dung môi vào đến thể tích 100ml, hoặc lấy 5g chất tan pha với một ít dung môi để chất tan, tan hết rồi sau đó mới đưa thể tích của dung dịch lên 100ml. Dung dịch với nồng độ phần trăm về thể tích 50% v/v thường được chuẩn bị bằng cách đong một một thể tích bằng nhau của 2 chất lỏng. Trong từng trường hợp trên kết quả cuối cùng sẽ khôn giống nhau và thật ra thì nồng độ của các chất có trong dung dịch là rất khó xác định.

Thông thường thì người ta ít để ý đến sự chênh lệnh về nồng độ thật và nồng độ giả định, mặc dầu chúng không chuẩn xác khi chuẩn bị dung dịch. Khi dùng đến các dung dịch loại này, bạn nên biết rằng thành phần của các chất trong dung dịch sẽ không như bạn mong đợi. Nồng độ phần trăm theo thể tích và khối lượng- thể tích đều phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt thấp thì độ chính xác của chúng là rất đáng nghi ngờ.

Nồng độ Phân tử gam Nồng độ phân tử gam hay nồng độ mol thể tích (SGK thường gọi là nồng độ mol) thường được biểu thị bằng M, được định nghĩa là: CM =

n chất tan Vdung dịch

(6)

Và có đơn vị là [ mol/L]. Đây là đơn vị nồng độ thường dùng. Nồng độ mol thường được dùng trong các ứng dụng phân tích và thường được đo với độ chính xác rất cao.

3

Và đây là cách biểu thị nồng độ được khuyến cáo vì nó giúp cho việc tính toán hàm lượng của chất tham gia và sản phẩm phản ứng dễ dàng hơn.

Bất lợi duy nhất là nồng độ mol lại bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, khi mà dung dịch bị làm nóng lên thì gần như là thể tích của nó thay đổi do vậy mà nồng độ mol giảm xuống.

Khi nhiệt độ chênh lệnh 5° C sẽ làm cho nồng độ mol thay đổi trong khoảng 1% nên sai số trong khoảng này vẫn có thể xảy ra cho dù chúng ta đọc giá trị thể tích ghi trên buret một cách chính xác.

Trong các sách hay các bài báo cũ, thỉnh thoảng bạn thấy nồng độ được viết dưới dạng M/500- điều này có nghĩa là 1 mol trong 500 lit dung dịch (M/500 = 0.002mol/L).

Nồng độ chuẩn Nồng độ đương lượng (hay nồng độ chuẩn) cũng tương tự như nồng độ mol nhưng dùng đương lượng thay cho mol chất tan trong dung dịch. Nó biểu thị số đương lượng trong một lit. Do vậy với cùng một dung dịch có thể có nhiều nồng độ đương lượng cho các loại phản ứng khác nhau. Ví dụ dung dịch axít sulfuric 1M sẽ có nồng độ đương lượng 2N cho phản ứng axít/bazơ nhưng chỉ là 1N trong phản ứng tạo tủa BaSO4 . Để tính toán nồng độ đương lượng của một dung dịch nào đó bạn cần biết chính xác nồng độ mol của nó cũng như hệ số tỉ lượng của các chất phản ứng được dùng. Để chuyển đổi nồng độ đương lượng sang các dạng nồng độ khác thì trước hết bạn phải tìm được nồng độ mol của nó. Nồng độ chuẩn có đơn vị là [đương lượng/L].

Nồng độ mol khối lượng Nồng độ mol khối lượng được định nghĩa theo một cách độc lập với sự thay đổi nhiệt của độ: Cm =

n chất tan m dung môi

(7)

Và nó được biểu thị bằng đơn vị [mol/kg]. Dạng nồng độ này rất hiếm khi dùng trong “Hóa phân tích” nhưng lại hay được dùng trong “Hóa lý” đặc biệt là khi tìm hiểu tính chất của một chất nào đó, ở một khoảng nhiệt độ giao động khá rộng, hoặc là tính chất của dung dịch thay đổi cùng với nhiệt độ và thành phần của các chất.

Phần mol Phần mol được định nghĩa là tỉ số của số mol một chất trên tổng số mol của tất cả các chất. Ví dụ: Một dung dịch chứa 10 mol etanol trên mỗi 1000g nước. Mà 1000g nước có 55.51 mol nước do vậy phần mol của etanol là: 10/(55.51+10)=0.1527.

Phần mol không phụ thuộc vào nhiệt. Phần mol có thể dùng cho hỗn hợp của bất kỳ các chất, Phần mol có giá trị cực đại luôn là 1 và tổng tất cả phần mol của các chất trong hỗn hợp bằng 1. Để chuyển phần mol sang các dạng nồng độ khác, cần biết khối lượng của dung môi và chất tan. Và một điểm đáng chú ý là phần mol không có đơn vị.

4

Chuyển đổi từ nồng độ phần trăm khối lượng sang nồng độ mol thể tích Trước hết, trong tất cả các trường hợp khi bạn muốn chuyển đổi các đơn vị nồng độ bạn cần phải biết phân tử lượng của chất tan và khối lượng riêng của dung dịch. Mặc dầu rằng những người trong nghề có thể chuyển đổi nồng độ bằng tay nếu khi cần, nhưng cách tốt nhất vẫn là dùng các công cụ có khả năng tính toán nồng độ như phần mềm CASC của ChemBuddy. Nhưng giá thành của các phần mềm này thì ở Việt Nam không mấy ai muốn mua có bản quyền hẳn hoi cả, họ thà là tính toán bằng tay. Đơn giản vì là không có kinh phí để mua bản quyền. Dẫu sao tính toán bằng tay vẫn logic hơn khi khối lượng công việc không lớn lắm. Những phép tính đơn giản mà dùng phần mềm tính toán thường hay làm cho con người lười đi.

Trong các phương pháp chung dùng chuyển đổi nồng độ thì phương pháp cơ bản mà bạn để ý đến đầu tiên là định nghĩa của các nồng độ, nhằm áp dụng các công thức chuyển đổi. Nhưng thỉnh thoảng bạn phải cần thêm một số thông tin phụ để hoàn tất công việc. Bây giờ giả sử rằng tôi cần chuyển từ nồng độ phần trăm khối lượng sang nồng độ mol thể tích. Tôi phải xem lại nồng độ mol thể tích được định nghĩa thế nào?

CM =

n chất tan Vdung dịch

(8)

Trong đó CM là nồng độ mol thể tích, nchất tan là số mol và Vdung dịch là thể tích. Nồng độ mol khối lượng được định nghĩa là: C % w/w =

m chất tan × 100 % m dung dịch

(9)

Việc tôi phải làm bây giờ là biểu diễn số mol và thể tích dùng trong phương trình (8) theo định nghĩa của nồng độ phần trăm khối lượng. Trước hết tôi biểu diễn số mol của chất tan theo khối lượng của nó. n chất tan =

m chất tan mM

(10)

Trong đó mM là phân tử lượng của chất tan, mchất tan có thể tính theo nồng độ phần trăm khối lượng. Từ phương trình số (9) tôi có thể rút ra được: m chất tan =

C% w / w 100 %

×m dung dịch

(11)

Từ phương trình (10) và (11) tôi sẽ biểu diễn được nchất tan như dưới đây.

n chất tan =

C % w/ w m dung dịch 100 % m M 5

(12)

Bây giờ phải giải quyết đến thể tích dung dịch, tôi đã có mdung dịch bây giờ cần tìm thêm thể tích dung dịch, nhưng hai đại lượng này lại có mối liên hệ theo phương trình sau đây: Vdung dịch =

m dung dịch 1000 d

(13)

Tại sao lại phải dùng đến thừa số 1000? Là vì thể tích lấy đơn vị là L còn khối lượng riêng lại có đơn vị là g/ml nên phải cần đến thừa số 1000 để qui đổi. 1000 là số ml trong một L. Bây giờ đã đến lúc tôi gộp các phương trình trên lại thành một phương trình tổng quát hơn:

CM =

n chất tan V dung dịch

=

C % w/w m dungdịch 100 % m M mdung dịch 1000 d

=

10 C% w/ w d mM

(14)

Hay CM =

10 C% w /w d mM

(15)

Trong các sách tham khảo bán trên thị trường, tôi thường thấy họ dùng công thức tương tự nhưng ký hiệu có hơi khác một chút:

CM =

10 C % d M

(16)

Trong đó C % và M lần lượt là nồng độ phần trăm và phân tử lượng của chất tan. Bạn nên biết rằng nồng độ phần trăm được hiểu là nồng độ phần trăm khối lượng.

Khi viết thuật toán cho các phần mềm chuyển đổi từ nồng độ phần trăm khối lượng, bạn cũng cần đến phương trình (16). Tuy rằng ngôn ngữ lập trình khác nhau về cú pháp nhưng đều dùng chung một thuật toán.

Chuyển đổi từ nồng độ phần trăm sang nồng độ mol khối lượng Việc chuyển đổi sang nồng độ mol khối lượng đòi hỏi yêu cầu cao hơn, vì chúng ta cần phân biệt dung môi và dung dịch. Hãy xem lại định nghĩa của nồng độ phần trăm khối lượng và nồng độ mol khối lượng.

Cm =

n chất tan m dung môi

6

(17)

C % w /w =

m chất tan m dung môi mchất tan

× 100 %

(18)

Xem ra hai công thức trên không thấy có điểm nào chung cả, do đó chúng ta phải tìm ra điểm chung của chúng bằng cách chuyển nchất tan sang dạng gốc ban đầu của nó.

n chất tan =

m chất tan mM

(19)

Từ biểu thức (17) và (19) ta thu được biểu thức dưới đây: Cm =

1000 m chất tan × m M m dung môi

(20)

Thừa số 1000 là cần thiết là vì nồng độ mol khối lượng có đơn vị [mol/kg] trong khi đó khối lượng của các chất có đơn vị là gam. Nếu chúng ta có rút ra được tỉ lệ mchất tan / mdung môi từ công thức (18) thì coi như việc đưa ra công thức chuyển đổi đã hoàn tất.

C % w / w mdung môi  C % w / w m chất tan = m chất tan 100 %

(21)

Đặt nhân tử chung ta sẽ thu được: C % w / w mdung môi = m chất tan 100 % − C % w / w 

(22)

và thu được tỉ lệ thức sau đây: m chất tan m dung môi

=

C% w/ w 100 % − C % w/ w 

(23)

Thay biểu thức (23) vào (20) thu được công thức cuối:

Cm =

C % w/ w 1000 × m M 100 % − C% w /w 

(24)

Hay Cm =

1000 C % w/ w m M 100 % − C % w / w 

Từ phương trình này bạn có thể tính Cm theo C% w/w và ngược lại.

7

(25)

Pha loãng và trộn dung dịch Phương pháp đơn giản nhất để trộn lẫn các dung dịch là dựa vào công thức dưới đây.

C M1 V1  C M2 V 2  ... = C MF V F

(26)

Trong đó CM và V lần lượt là nồng độ mol và thể tích của hỗn hợp dung dịch. Khi không có yêu cầu nào khác thì phương trình cân bằng khối lượng sẽ là: C M1 V 1 = C MF VF

(27)

Cả hai công thức trên đều đúng nhưng chúng không cho chúng ta manh mối nào để tính toán thể tích của hỗn hợp dung dịch sau khi trộn chung cả. Vì lý do khối lượng riêng thay đổi sau khi trộn lẫn, hoặc là do sự co lại về thể tích nên thể tích cuối có đôi khi không bằng tổng của các thể thích từng dung dịch trước khi trộn. Tuy nhiên thì bảng liệt kê khối lượng riêng cũng không giúp được gì nhiều cho việc tính toàn nồng độ nếu như bạn không biết thể tích của dung dịch. Và bạn không thể tính toán được thể tích của dung dịch nếu không biết được khối lượng riêng của nó. Khối lượng riêng là một hàm của nồng độ mà không thể tính được.

Cách tốt nhất để thoát khỏi bế tắc trên là tính toán nồng độ phần trăm khối lượng.

Trường hợp này chúng ta thường tham chiếu đến bảng liệt kê khối lượng riêng của các nồng độ đã biết.

Nếu biết thể tích của các dung dịch trước khi trộn lẫn, chúng ta có thể dùng bảng tham chiếu khối lượng riêng để tìm khối lượng của dung dịch rồi sau đó dùng đến công thức tính nồng độ phần trăm khối lượng.

C % w/ w =

m chất tan ×100 % mdung dịch

(28)

Và hiển nhiên là: m dung dịch = m chất tan  m dung môi Để tìm khối lượng chất tan và dung môi ta dùng các phương trình sau: m chất tan =

C 5 w /w 100 %

×m dung dịch

; m dung dịch = m dung môi  m chất tan

(29)

Có kối lượng chất tan, có khối lượng dung môi chúng ta sẽ tìm được khối lượng dung dịch, chúng ta có thể tìm được nồng độ phần trăm khối lượng của dung dịch. Tìm được C% w/w chúng ta có thể tìm được nồng độ mol thể tích của dung dịch dựa theo bảng thao chiếu khối lượng riêng. Khi tìm được nồng độ mol thể tích của dung dịch, áp dụng vào biểu thức (26) hoặc (27) chúng ta có thể tìm được thể tích cuối của dung dịch một cách dễ dàng.

8

Các ký hiệu đã dùng trong bài này • • • • • • • • • •

C% w/w C% w/v C% v/v CM Cm m mM n V d

: : : : : : : : : :

Nồng độ phần trăm khối lượng Nồng độ phần trăm khối lượng-thể tích Nồng độ phần trăm thể tích Nồng độ mol thể tích Nồng độ mol khối lượng khối lượng Phân tử lượng Số mol Thể tích khối lượng riêng

Phụ chú Dưới đây tôi sẽ đính kèm một bảng tóm tắt các công thức tính toán và chuyển đổi giữa các dạng nồng độ. Bạn có thể in trên tờ giấy A5 hoặc nhỏ hơn, gấp làm đôi, kẹp chung với máy tính bỏ túi sẽ rất tiện dụng, khi cần đến bạn chỉ cần mở ra mà không cần phải vắt óc để nhớ lại. Bạn không nên đem bảng tóm tắt này vào phòng thi, giám thị phát hiện ra thì bạn gặp rắc rối rồi. Nếu phải thi thì bạn phải nhớ các công thức này thôi, không còn lựa chọn nào khác. Tôi không muốn gian lận nhưng có bảng tóm tắt này công việc chuẩn bị hóa chất trong phòng thí nghiệm sẽ dễ dàng hơn.

Tôi là người Việt, nhưng thật xấu hổ khi nói rằng tôi không giỏi tiếng Việt để diễn đạt bài dịch của mình một cách trôi chảy và dễ đọc hơn. Nếu bạn thấy có ngôn từ nào chưa thích hợp, hãy góp ý kiến cho tôi để các bản dịch lần sau sẽ tốt hơn.

Mọi ý kiến góp xin gửi vào: h2vnteam[AT]gmail dot com

9

Bảng tóm tắt một số công thức tính toán nồng độ Nồng độ mol thể tích

Trộn lẫn các dung dịch M 1 V1  M 2 V 2  ... = M F V F ; Trong đó MF, VF là nồng độ cuối và thể tích cuối.

n chất tan m chất tan M = hoặc là M = V dung dịch mM Vdung dịch chấttan

Các phương trình khác

Nồng độ mol khối lượng Cm

n chất tan m chất tan = = m dung môi mM m chất tan

Số mol chất tan n chất tan =

chấttan

dung môi

Khối lượng riêng của dung dịch: d =

Nồng độ đương lượng Eqchất tan Vdung dịch

N =

Trong đó Eqchất tan là số đượng lượng của chất tan.

m chất tan m chất tan ×100 % = ×100 % m dungdịch m chất tan  m dung môi

ppm, ppb, ppt ppm =

m chất tan mdung dịch

6

×10 ; ppb =

mchất tan mdung dịch

9

×10 ; ppt =

m chất tan m dungdịch

×10

3

Phần mol x = hợp.

n chất tan

∑ ni

;

∑ ni

tổng số mol của tất cả các chất có mặt trong hỗn

m dung dịch ; V có đơn vị là L (lit).

1000 V

Các ký hiệu thường dùng M N Cm Eq n mM V m d

Nồng độ phần trăm khối lượng C% w / w =

m chất tan ; m dung dịch = mdung môi  m chất tan mM

: : : : : : : : :

Nồng độ mol thể tích (mol/L) Nồng độ đương lượng (Eq/L) Nồng độ mol khối lượng (mol/L) Số đương lượng Số mol Phân tử khối (g) Thể tích Khối lượng (g) Khối lượng riêng (g/mL)

Chuyển đổi sang nồng độ mol thể tích Từ nồng độ phần trăm khối lượng sang nồng độ mol thể tích: M =

10 C % w/ w d mM chấttan

Từ nồng độ mol khối lượng sang nồng độ mol thể tích: M =

1000 m d 1000  m m M

chất tan

Phần mol sang nồng độ mol thể tích: M = mM

chấttan

1000 d 1 − x   mM x

dung môi

Chuyển đổi từ nồng độ mol Nồng độ mol sang nồng độ phần trăm khối lượng: C % w/ w =

M mM

chấttan

10 d

Nồng độ mol thể tích sang nồng độ mol khối lượng: Cm =

1000 M 1000 d − M m M

chất tan

Nồng độ mol thể tích sang phần mol: x =

M mM 1000 d  M  m M

dung môi

dung môi

− mM

chất tan



Bảng tham chiếu khối lượng riêng g/ml % w/w

NaOH

H2SO4

Axetic

HCl

NH3

0.0

0.9991

0.9991

0.9982

0.9992

0.9991

1.0

1.0106

1.0054

0.9997

1.0032

0.9956

2.0

1.0219

1.0129

1.0012

1.0082

0.9913

3.0

1.0331

1.0198

1.0026

1.0132

0.9832

4.0

1.0443

1.0266

1.0041

1.0181

0.9792

5.0

1.0554

1.0334

1.0055

1.0230

0.9597

10.0

1.1111

1.0687

1.0126

1.0474

0.9421

15.0

1.1655

1.1048

1.0195

1.0725

0.9256

20.0

1.2219

1.1430

1.0261

1.0980

0.8951

30.0

1.3311

1.2212

1.0383

1.1493

40.0

1.4339

1.3070

1.0488

1.1980

50.0

1.5290

1.3989

1.0575

60.0

1.5031

1.0642

70.0

1.6150

1.0642

80.0

1.7323

1.0699

90.0

1.8197

1.0660

100.0

1.8305

1.0497

About us | Feedback

Concentration lectures

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » table of contents

Table of contents

Table of contents

What is concentration?

What is concentration?

Mass percentage

Mass percentage

ppm, ppb, ppt notation

ppm, ppb, ppt notation

Mass­volume percentage

Mass­volume percentage

Volume­volume percentage

Volume­volume percentage

What's wrong with % Molar concentration Normality Molality Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now!

What's wrong with percentages Molarity

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Normality Molality Molar fraction Conversion of percentage to molarity Conversion of percentage to molality Dilution and mixing calculation Concentration follies

Symbols used

Symbols used

Disclaimer

Disclaimer

Concentration questions

CASC concentration calculator

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Table of contents

1 Cognex Machine Vision 2 Handbook of Titration

Share 7 people like this. Be the first of your friends.

Reduce Defects And Production Costs With Cognex Vision Systems. Learn More. response.cognex.com This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Definition of concentration

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » concentration definition

Table of contents

Concentration is a way of describing mixture composition. While we will mostly use concentrations to describe water solutions, they can be used for any mixtures, not only liquid ones. Composition of alloys is often expressed in terms of compound percentage, the same happens with fertilizers. When we say air contains 1% of inert gases we are referring to their concentration as well. Other than percentages ways of expressing concentrations are used less often, but their presence is well established in some areas.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with %

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Molarities and normalities are used mostly in analytical chemistry as they facilitate stoichiometry calculations.

Molality and molar fractions are useful in physical chemistry, as they don't change with temperature.

Normality

Percentages are garbage ­ only weight percentage makes real sense. However, percentages are the easiest to understand and solutions with concentrations given as percentages are also the easiest in preparation, so they are used quite often.

Molality

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Molar concentration

CASC concentration calculator

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Molar fraction Percentage to molarity

Like

Share Be the first of your friends to like this.

Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Definition of mass percentage

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » mass percentage

Table of contents

Mass (or weight) percentage (% w/w) is one of the most often used ways of expressing concentrations. It is defined as

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with % Molar concentration Normality Molality Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

(1.1)

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Mass of solution (in case of simple solution containing only one solvent and one solute) is

Buy Now!

(1.2) so we can formulate the definition in slightly different way:

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

(1.3) Weight percentage is the only percentage concentration that is always unambiguous. Note that it is expressed in % units (as opposed to % w/v).

Unfortunately bottles labelled % often contain solution of unknown concentration. See what is wrong with percentages for detailed explanation.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Concentration follies

Like

Share Be the first of your friends to like this.

Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

Bạn muốn kiếm tiền từ ứng dụng của mình?

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Parts per notation ­ ppm, ppb, ppt

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » parts per notation ­ ppm, ppb

Table of contents

"Parts per" is a convenient notation used for low and very low concentrations. Generally speaking it is very similar to weight by weight percentage ­ 1% w/w means 1 gram of substance per every 100 g of sample and it is (although very rarely) named pph ­ parts per hundred. Other abbreviations stand for:

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation

ppm

parts per milion (106 )

ppb

parts per bilion (109 )

What's wrong with %

ppt

parts per trillion (1012 )

Molar concentration

ppq

parts per quadrilion (1015 )

Mass­volume percentage Volume­volume percentage

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Normality Molality

ppq is rather a theoretical construct than a useful thing, chances are you will never see it in use.

Molar fraction

ppt can be confusing as it is sometimes used for parts per thousand ­ if you want to use "part per" notation in this case it is safer to use ppth abbreviation (but I doubt you will see it often) or "pro mille" ‰ sign.

Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer

Note that "Parts per" notation can be sometimes misleading. ppm usually means 1 mass part per 106 mass parts, but it can be volume by volume, or even 1 particle per 106 particles. 1 mL of SF6 (g) added to 1000L of hydrogen H2 (g) is 1 ppm vol/vol but 73 ppm mass/mass. In the beryllium sample containing 1 atom of lead per 106 beryllium atoms there are 23 ppm of lead mass/mass.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Share Be the first of your friends to like this.

Concentration questions Table of contents

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Mass­volume percentage definition

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » mass­volume percentage

Table of contents

Mass­volume (or weight­volume) percentage (% w/v) is defined as

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

What is concentration?

Mass percentage

(3.1)

ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage

So for example solution containing 5g of substance in 100mL is 5% w/v.

Volume­volume percentage

Two things are worth noting here. First, mass­volume percentage is expressed not in % units, but in [% g/mL].

Second, due to the way this concentration type is defined it is possible to have solutions of concentration above 100% w/v ­ see concentration follies for an example.

What's wrong with % Molar concentration Normality Molality

CASC concentration calculator

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Share 4 people like this. Be the first of your friends.

Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

Bạn muốn kiếm tiền từ ứng dụng của mình?

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Volume­volume percentage definition

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » volume­volume percentage

Table of contents

Volume/volume percentage (% v/v) is defined as

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

What is concentration?

Mass percentage

(4.1)

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with % Molar concentration

For example wine contains about 12% v/v ethanol, which means there are 12 mL of ethanol in every 100 mL of wine.

Buy Now!

The problem is volume is additive for ideal gases only. In all other cases final volume is not a sum of volumes used when preparing mixture, thus volume­volume percentages doesn't sum to 100%.

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Molar fraction

If you take 50 mL of ethanol and fill it up to 100 mL with water what you get is 50% v/v solution of ethanol in water. What is water v/v concentration in this solution? Logical answer seems to be 50%, but due to volume contraction to get 100 mL of solution you have to add 53.7 mL of water ­ so water concentration is 53.7% v/v and sum of both concentrations is 103.7% v/v. Not good.

Percentage to molarity

Due to the volume contraction to convert between % v/v and other concentration types you will need densities of the solution and of both pure solvent and solute.

Normality Molality

Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing

Volume­volume percentage is expressed in [%] units.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Concentration follies

Like

Share 2 people like this. Be the first of your friends.

Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

1 Cognex Machine Vision 2 Handbook of Titration

Reduce Defects And Production Costs With Cognex Vision Systems. Learn More. response.cognex.com This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

What is wrong with percentages

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » what is wrong with percentages

Table of contents

Apart from the remarks already done in the mass­volume percentage and volume­volume percentage sections there are at least two more reasons to use percent concentrations with caution.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with % Molar concentration Normality Molality Molar fraction

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

Percent concentrations are regularly abused in several ways. Solution labelled 5% could be prepared by mixing 5 g of substance with 95 g of solvent ­ preferred, but almost never used method, by taking 5 g of substance and filling it up to 100 mL (in which case it is % w/v) or by taking 5g of substance and adding 100 mL of solvent. To make things worse preparation of % w/v solutions can be done either by taking 5 g of substance and filling it up to 100 mL, or by taking 5 g of substance, dissolving it in part of solvent and filling it up to 100 mL then. 50% v/v solution is usually made by mixing equal volumes of both liquids. In every case final result is different, in every case concentration is ­ in fact ­ unknown.

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Usually that's not an issue as the difference between real and assumed concentration is below the level of accuracy of solution preparation, but using such solutions you should be aware of the fact that their composition may be far from what you are expecting.

Percentage to molarity

Concentrations expressed as mass­volume and volume­volume percentages are also temperature dependent, which lowers their already doubtful precision.

Percentage to molality

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Concentration cheat sheet

Like

Dilution and mixing

Share 5 people like this. Be the first of your friends.

Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

Handbook of Titration This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Molar concentration (molarity) definition

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » molar concentration

Table of contents

Molarity ­ or more correctly molar concentration, often denoted by M ­ is defined as

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

What is concentration?

Mass percentage

(6.1)

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with % Molar concentration Normality Molality Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing

and expressed in [mole/L] units. This is the most often used concentration unit, molar concentrations are often measured with highest precision and for most analytical applications this is the preferred way of expressing concentration as it makes stoichiometric calculations much easier.

Buy Now!

The only drawback is that molar concentration depends on the temperature ­ when the solution gets warm it's volume in most cases increase and molar concentration goes down. 5 deg C temperature difference leads to concentration change in 0.1% range ­ so it can be a source of error of the same range as volume readings on the precise burette.

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

In old books and papers you may sometimes find concentration expressed as M/500 ­ which means 1 mol per 500 litres of solution (thus M/500 means 0.002 mol/L).

For example of molarity conversion see percentage to molarity section.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Concentration follies

Like

Share 11 people like this. Be the first of your friends.

Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

Bạn muốn kiếm tiền từ ứng dụng của mình?

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Normality definition

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » normality

Table of contents

Normality is similar to molarity, but uses equivalents, not moles of the substance. It is expressed as number of equivalents per liter. Thus the same solution can have different normalities for different types of reaction ­ for example 1M sulfuric acid solution is 2N for acid/base reactions, but it is 1N in the reaction of barium sulfate precipitation. To calculate normality of the solution you have to know its exact molarity as well as stoichiometry of the reaction substance will be used in.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage

Normality is expressed in [equivalent/L] units.

Molar concentration

Despite the fact that normality depends on the reaction, some reagents are sold in normal concentrations. It may happen when the reagent is used solely for one specific reaction, or when the reagent always ­ for all practical purposes ­ behave as if it had the same normality. Good example of such reagent is hydrochloric acid, which is 1N regardless of whether it is used for neutralization or chlorides precipitation.

Molality Molar fraction Percentage to molarity

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

To convert between normality and other types of concentration find molarity of the solution first.

What's wrong with % Normality

CASC concentration calculator

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Percentage to molality

Share One person likes this. Be the first of your friends.

Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

Flash DSC 1 ­ Free Reference List This document lists many of the available articles in the field of FDSC. mt.com/TA/FlashDSC quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Molality definition

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » molality

Table of contents

Molality is defined in such a way that it is independent of temperature changes:

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

What is concentration?

Mass percentage

(8.1)

ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with %

and is expressed in [mole/kg] units. While rarely used in analytical chemistry, molality is used quite often in physical chemistry, especially when dealing with substance properties over the wide temperature range, or properties changing with both temperature and mixture composition.

Molar concentration

For example of molality conversion see percentage to molality section.

Normality

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Molality Molar fraction

CASC concentration calculator

Like

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Share One person likes this. Be the first of your friends.

Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

Basics of Titration ­ Free Titration Handbook This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com/Titration/Handbook quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Molar fraction definition

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » molar fraction

Table of contents

Molar fraction is defined as ratio of number of moles of substance to total number of moles of all substances. For example 10 molal water solution of ethanol contains 10 moles of ethanol for every 1000 g of water. 1000 g of water is 55.51 mole ­ and molar fraction of ethanol is 10/(55.51+10)=0.1527.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with % Molar concentration

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Molar fractions can be used for mixtures of any number of compounds. Maximum molar fraction is always 1 and sum of molar fractions of all substances is always 1 too.

Normality Molality

Molar fractions are unitless.

Percentage to molarity

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

Molar fractions are temperature independent.

To convert between molar fractions and other concentration types both molar masses of solvent and solute are needed.

Molar fraction

CASC concentration calculator

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Percentage to molality

Share One person likes this. Be the first of your friends.

Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

1 Basics of Titration ­ Free Titration Handbook This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com/Titration/Handbook

2 Custom Peptide Synthesis 10+ Years in Peptide Synthesis! Start From $3/aa Or $50/Peptide. biomatik.com quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Percentage to molarity concentration conversion formula derivation

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » percentage to molarity conversion

Table of contents

First of all ­ in many cases to be able to convert concentration you have to know molar mass of the substance and density of solution. Although every chemist should be able to convert concentrations by hand in case of necessity, it is much better to do the conversion using concentration calculator ­ you don't have to derive formulas, you don't have to look for density tables nor for molar masses, as these are built in into our CASC. Try it for free to see if it really saves your time.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage What's wrong with %

In the most general approach to concentration conversions you always start from the definitions of the concentrations to derive conversion formula. Sometimes you may found that to proceed you need some additional information.

Molar concentration

Let's say we have known mass percentage and we want to convert it to molarity. Molarity is defined as

Volume­volume percentage

Normality Molality

(10.1)

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Molar fraction Percentage to molarity

where cM is a molarity, nsubstance is number of moles and Vsolution is volume. Mass percentage is defined as

Percentage to molality Concentration cheat sheet

(10.2)

Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer

What we have to do is to express both number of moles and volume of the solution using terms present in the mass percentage definition. It is obvious that both formulas will be not enough for conversion ­ we have to find a way to convert mass of substance to number of moles and mass of solution to its volume.

Number of moles is

Concentration questions (10.3)

Table of contents

where mM stands for molar mass. msubstance can be found using percentage definition: (10.4) so (10.5) What about solution volume? Once again we will need help of some additional formula. We know solution mass (msolution), we need solution volume ­ and these two values are tied by the solution density:

(10.6) Why did we use 1000 factor? Because volume is expressed in liters while density in g/mL. 1000 is a number of mL in liter.

Now we are ready to put it all together, combining 10.1, 10.5 and 10.6:

(10.7)

or (10.8)

Done.

At this stage it is very easy to solve this equation for mass percentage: (10.9) and we have ready formulas for both molarity to percentage and percentage to molarity conversions.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Handbook of Titration

Share 20 people like this. Be the first of your friends.

This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration.

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Percentage to molality concentration conversion formula derivation

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » percentage to molality conversion

Table of contents

Molality conversions are more demanding, as we need to separate solvent and solute. Let's start with definitions of both molality and mass percentage:

What is concentration?

Mass percentage

(11.1)

ppm, ppb, ppt notation Volume­volume percentage

(11.2)

Buy Now!

What's wrong with % Normality

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Mass­volume percentage

Molar concentration

CASC concentration calculator

At first sight there are no common points in both equations. For sure we will need additional information about molar mass of the substance.

Molality

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

(11.3)

Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality

Combining 11.1 with 11.3 we get

Concentration cheat sheet (11.4)

Dilution and mixing Concentration follies Symbols used

1000 factor is necessary as molality is expressed in [mole/kg] while all masses are in grams.

Disclaimer

If we could rearrange our definition of weight percentage in such a way that that we will have msubstance/msolvent quotient on the left side of the equation, our conversion formula will

Concentration questions

be ready. Let's try. First, we multiply both sides of 11.2 by the msubstance+msolvent sum:

Table of contents

(11.5) Now let's group all terms containing both masses on both sides of equation: (11.6) Almost done: (11.7) And finally replacing msubstance/msolvent quotient in 11.4 by 11.7: (11.8)

If you solve this equation for c%w/w you will get formula for opposite conversion ­ from molality to weight percentage.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Share 11 people like this. Be the first of your friends.

Basics of Titration ­ Free Titration Handbook This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com/Titration/Handbook quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Concentration cheat sheet ­ easy concentration conversions

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ CASC ­ solution calculator

Concentration calculator » concentration cheat sheet

Overview Solution preparation Concentration conversions Concentration calculation

I was looking mainly for density table of citric acid solutions, now I am impressed with the ease of calculations [using CASC]. Great job!

Greg Beil

Diluting & mixing solutions Density tables Concentration cheat sheet Screen shots Download CASC CASC price Buy CASC

While in general I am against cheating, there are situations when some cheat sheet becomes handy. Not to cheat others, but just to make life easier.

For your own use I have prepared the concentration cheat sheet that you can download from this site as pdf file ­ concentration­cheat­sheet.pdf (80kB).

Concentration cheat sheet helps in concentration and conversion calculation, as it contains some most often used formulas and definitions. It also contains density tables for a few selected reagents. See our density tables for more detailed explanation.

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

To use concentration cheat sheet download the pdf file and print it on both sides of paper, then cut the concentration cheat sheet with scissors or knife. Concentration cheat sheet has size similar to that of the MtG cards. Concentration cheat sheet can be then folded in half, so that is is even smaller and can be easily put into calculator case.

The concentration cheat sheet can be printed on any good b&w printer ­ I have tested it on almost 10 years old LaserJet 5L and the results were perfect.

If you like our concentration cheat sheet ­ and you have your own page ­ feel free to link to this page: http://www.chembuddy.com/?left=CASC&right=concentration­cheat­sheet. Let the word spread out.

Like

Share 5 people like this. Be the first of your friends.

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Solution dilution and mixing calculation

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » dilution and mixing

Table of contents

Calculations of final concentration of the substance during dilution and solution mixing are based on the mass balance of the solute ­ whatever you put into the solution stays there. Assuming cM and V are molar concentrations

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation

and volumes respectively of mixed solutions (indexed with digits) and the final solution volume and concentration are VF and CF respectively, we get the following formula:

Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with % Molar concentration Normality Molality Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet

(12.1) To reiterate: sum on the left represents total amount of substance in the combined solutions (in moles), expression on the right reflects the fact that final solution must contain exactly the same amount of substance.

In the case of a dilution this formula simplifies to (12.2)

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

While both formulas are correct they are sometimes of no use as they don't give a clue about how to calculate volume of the mixture. In the case of diluted solutions you may assume final volume is the sum of all volumes. However, due to the density changes and/or volume contractions the final volume doesn't have to equal sum of all the volumes mixed. Even a density tables are of no real help, as you can't calculate exact molarity of a solution without knowing its volume, you can't calculate a volume without knowing the density, and the density is a function of molarity that you can't calculate.

Concentration follies

The easiest way to avoid such problems is to do the calculations using mass percentages and solution masses instead of volumes. In this case we will always refer to density tables knowing the concentration.

Symbols used

If the starting solution amounts are given as volumes, first step will be to convert them to masses using density tables. Then we will use the mass percentage definition

Dilution and mixing

Disclaimer (12.3)

Concentration questions Table of contents

and rather obvious equation (12.4) to find substance and solvent masses for all solutions used: (12.5) (12.6) Next step is to add masses of substance from all solutions and masses of solvent from all solutions and to use definition 12.3 to calculate mass percentage. For this known mass percentage (and it is the correct value, not disturbed by any density/volume related problems) we can check density in tables and calculate volume of solution.

It is worth of noting here that mixture and dilution calculator built into our program CASC does all dilution/mixing calculations automatically, thanks to built in density tables.

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Research in Germany Research Jobs & Careers

Share 2 people like this. Be the first of your friends.

Attractive funding programmes & initiatives for scientists in Germany.

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Concentration follies ­ when concentration value seems stupid

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » concentration follies

Table of contents

There are situations when results of concentrations calculations look either funny or suspicious. Two of them are described ­ and explained ­ below.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage

What is molality of 99% w/w acetic acid?

Normality

Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Buy Now!

(13.1)

Molar concentration

Molar fraction

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

Using formula derived in the concentration conversion section we have

What's wrong with %

Molality

CASC concentration calculator

(the same result can be obtained much faster using concentration calculator).

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Something must be wrong. 1649 seems to be just too large.

But it isn't.

Molality is a number of moles per 1 kilogram of solvent. In 99% w/w acetic acid there are only 10g of water in every kilogram of solution. Thus we need 100 kg of solution for 1 kg of water ­ that gives 99 kg of acetic acid, or 1649 moles.

If the acetic acid is treated as solvent and water as dissolved substance the same solution has much more 'normal' molality of 0.5607.

What is mass­volume percentage of 80% w/w sulfuric acid?

Let's start finding conversion equation.

Mass percentage is defined as (13.2) Mass­volume percentage is defined as (13.3) msubstance is mass in g, Vsolution is volume in mL. We know that (13.4) putting it all together yields

(13.5) 80 % w/w sulfuric acid has a density of 1.7323 g/mL (check our density tables or use our concentration calculator).

Thus mass­volume percentage is 1.7323×80=138.58% Absurd? Yes. But mass­volume percentage is faulty by definition. (this is taken from CASC help) Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Share One person likes this. Be the first of your friends.

1 Basics of Titration ­ Free Titration Handbook This comprehensive guide tells you everything about the basics of titration. mt.com/Titration/Handbook

2 Research in Germany ­ Research Jobs & Careers Attractive funding programmes & initiatives for scientists in Germany. research­in­germany.org quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Concentration lectures

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » symbols used

Table of contents

Symbols used throughout the lectures:

What is concentration?

Mass percentage

c%w/v ­ percentage weight/volume

Mass­volume percentage

c%v/v ­ percentage volume/volume

Volume­volume percentage

cM ­ molarity

What's wrong with %

cm ­ molality

Normality Molality Percentage to molarity

V ­ volume

Percentage to molality

d ­ density

Concentration follies Symbols used

Buy Now! download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

mM ­ molar mass n ­ number of moles

Dilution and mixing

single user license price: €49.95 ­ approximately $65

m ­ mass

Molar fraction

Concentration cheat sheet

operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10

c%w/w ­ percentage weight/weight

ppm, ppb, ppt notation

Molar concentration

CASC concentration calculator

Indexes used help further describe symbols and they should be selfexplanatory, for example msolvent is a mass of solvent, nsubstance is number of moles of substance and so on.

Additional indexes used in dilution lecture and dilution questions are described in the dilution lecture Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Disclaimer

Like

Share Be the first of your friends to like this.

Concentration questions Table of contents

1 Polymers Handbook ­ Thermal Analysis Applications Free Download of Thermal Analysis of Polymers Handbook. mt.com/TA/Polymers

2 Research in Germany ­ Research Jobs & Careers Attractive funding programmes & initiatives for scientists in Germany. research­in­germany.org quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.

About us | Feedback

Concentration lectures

Chemical calculators | Downloads | Prices | Buy | Lectures | FAQ Concentration calculation

Concentration lectures » disclaimer

Table of contents

English is my second language. I did my best trying to write in English but I can't guarantee I did no mistakes. If you spot any language errors please fell free to drop me a line.

What is concentration?

Mass percentage ppm, ppb, ppt notation Mass­volume percentage Volume­volume percentage What's wrong with %

However, if you want to use this material not to learn English, but to learn something about concentrations, your are on the safe side. At the same time I know nobody is perfect, so if you think some corrections are needed, I am ready to discuss it with you.

CASC concentration calculator operating systems: XP, Vista, 7, 8, 10 single user license price: €49.95 ­ approximately $65

Questions? Comments? Feel free to discuss this page content at the chemistry quizzes forum (requires free registration).

Like

Buy Now!

Share Be the first of your friends to like this.

Molar concentration Normality Molality

download 30­day free trial!

30­day money back guarantee!

Molar fraction Percentage to molarity Percentage to molality Concentration cheat sheet Dilution and mixing Concentration follies Symbols used Disclaimer Concentration questions Table of contents

quick jump: pH calculator, concentration calculator, stoichiometry calculator, buffer calculator, chemical calculator suite, pH calculation, concentration calculation, stoichiometric calculation.