Concentrazione

quantità di un dato componente in relazione alla composizione totale
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Esempi di soluzioni diluite e concentrate. La concentrazione è evidenziata qualitativamente dalla colorazione data dall'inchiostro.

La concentrazione di un componente in una miscela è una grandezza che esprime il rapporto tra la quantità del componente rispetto alla quantità totale di tutti i componenti della miscela (compreso il suddetto componente), o, in alcuni modi di esprimerla, del componente più abbondante.

Nel caso specifico di una soluzione (che è un tipo particolare di miscela), la concentrazione di un determinato soluto nella soluzione esprime il rapporto tra la quantità del soluto rispetto alla quantità totale di soluzione, o, in alcuni modi di esprimerla, del solo solvente (ad esempio molalità).

Quando la sostanza in esame ha una concentrazione molto elevata nella miscela, si parla in genere di purezza; se non è diversamente specificato, la purezza viene intesa come la percentuale in peso della sostanza in esame rispetto al peso totale della miscela. Ad esempio se un campione di 100 grammi di argento presenta una purezza del 99,9% vuol dire che tale campione contiene 99,9 grammi di argento e 0,1 grammi di altre sostanze (dette impurezze).

Indice

Modi per esprimere la concentrazione[1]Modifica

Notazione quantitativaModifica

Densità in soluzioneModifica

La densità in soluzione   indica il rapporto tra la massa del soluto   rispetto al volume dell'intera soluzione  :

 

La densità in soluzione si esprime in kg/m3 (pari a g/L).

MolaritàModifica

La molarità (o concentrazione molare)   si definisce come il rapporto del numero di moli del soluto   rispetto al volume della soluzione  :

 

L'unità di misura della molarità sono i kmol/m3 (che, si ricorda, equivalgono a mol/L, a loro volta pari a mol/dm3).

Densità di numeroModifica

La densità di numero   indica il numero di determinati oggetti   per unità di volume  :

 

La densità di numero è misurata in 1/m3.

Percentuale in volumeModifica

La percentuale in volume   corrisponde ai millilitri (mL) di soluto   disciolti in 100 millilitri di soluzione  :

 

Trattandosi di una grandezza adimensionale, la percentuale in volume è definita da un numero o da una percentuale (per esempio, 0.18 o 18%).

Quantità relativeModifica

NormalitàModifica

La normalità indica il numero di equivalenti di un soluto disciolti in un litro di soluzione. Si calcola con la formula:[2]

 

Questa grandezza oggi è abolita sia dalla IUPAC che dal Sistema Internazionale, ma si continua comunque a farne uso.

MolalitàModifica

La molalità  , da non confondersi con la molarità, è definita come il rapporto tra il numero di moli del soluto   e la massa del solvente   espressa in chilogrammi (non la massa della soluzione).

 

La molalità si esprime, quindi, in mol/kg.

Frazione molareModifica

La frazione molare   è definita come il rapporto della quantità di sostanza della specie chimica in questione   e la quantità di sostanza di tutte le specie presenti nella miscela:

 

Rapporto di mescolanzaModifica

Il rapporto di mescolanza   è il rapporto tra la massa   di vapore acqueo e la massa   d'aria secca contenute in una certa massa d'aria umida:

 

Frazione massicaModifica

La frazione massica   definita come il rapporto tra la massa della specie chimica in questione e la massa totale della miscela.

 

Tabella riassuntivaModifica

Tipo di concentrazione Simbolo Definizione Unità di misura Altre unità
percentuale massa/volume   o     kg/m3 g/100mL (= g/dL)
molarità     mol/m3 M (= mol/L)
densità di numero     1/m3 1/cm3
percentuale in volume     m3/m3
Quantità relative Simbolo Definizione Unità di misura Altre unità
normalità     mol/m3 N (= mol/L)
molalità     mol/kg
frazione molare     mol/mol ppm, ppb, ppt
rapporto di mescolanza     mol/mol ppm, ppb, ppt
frazione massica     kg/kg ppm, ppb, ppt

Altre notazioniModifica

Nel caso di soluzioni acquose (per cui la densità è prossima all'unità) si assimila la concentrazione (in peso) in g/L a concentrazione per mille (‰). Questa notazione è usata, ad esempio, nel settore enologico (i disciplinari impiegano la concentrazione per mille per designare l'acidità o l'estratto secco nel vino)[3].

NoteModifica

BibliografiaModifica

Voci correlateModifica

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