Concentrație molară

Concentrația molară este raportul dintre cantitatea (moli) unui component dintr-un amestec și volumul amestecului. Se notează cu C(i) sau C_i pentru un component oarecare i. Este o mărime dependentă de temperatură datorită dependenței de temperatură.

Gradientul concentrației apare în formula fluxului difuzional de substanță din legile lui Fick.

Formula folosită pentru calculul concentrației molare este următoarea:

${\displaystyle \ C_{i}={\frac {n_{i}}{V}}}$

Unități de măsură

Unitatea de măsură în Sistemul internațional de unități este kmol/m³. O unitate uzuală e mol/l.

Proprietăți

Suma concentrațiilor

${\displaystyle {\frac {\rho }{\bar {M}}}=c=\sum _{i}c_{i}\,}$

Dependența de temperatură

Concentrația molară este o mărime dependentă de temperatură prin intermediul volumului. Pe intervale mici de temperatură dependența e:

${\displaystyle c_{i}={\frac {c_{i,T_{0}}}{1+\alpha \Delta T}},}$

unde ${\displaystyle c_{i,T_{0}}}$ e concentrația molară la o temperatură de referință, ${\displaystyle \alpha }$ e coeficientul de dilatare termică al amestecului.

Relația cu volumele molare parțiale

Concentrațiile molare ale componenților soluției apar în produs cu volumele molare parțiale:

${\displaystyle 1=\sum _{i}c_{i}\cdot {\bar {V_{i}}}}$

Reiese din egalitatea volumelor parțiale ${\displaystyle V=\sum _{i}{\bar {V_{i}}}^{0}}$ cu volumul molar al soluției prin împărțirea cu volumul molar:

${\displaystyle V=\sum _{i}n_{i}\cdot {\bar {V_{i}}}=\sum _{i}m_{i}\cdot {\bar {v_{i}}}}$

Volumul soluției se poate exprima și in funcție de volumele specifice parțiale:

${\displaystyle {\tilde {V}}=\sum _{i}x_{i}\cdot {\bar {V_{i}}}}$

Mărimi înrudite

Concentrația numerică

Concentrația masică

Relația între concentrația molară și concentrația masică este:

${\displaystyle {\tilde {\rho _{i}}}=C_{i}\cdot M_{i}}$

Această relație poate fi demonstrată prin împărțirea la volumul amestecului (soluției) a relației dintre masa și cantitatea (moli) unui component din amestec (soluție).

${\displaystyle \rho _{i}={\frac {m_{i}}{V}}={\frac {n_{i}\cdot M_{i}}{V}}={\frac {n_{i}}{V}}\cdot M_{i}=C_{i}\cdot M_{i}}$

Fracția masică

${\displaystyle w_{i}={\frac {c_{i}M_{i}}{\rho }}}$

Fracția molară

${\displaystyle x_{i}=c_{i}\cdot M/\rho }$

Raport molar

Molalitatea (Concentrație molală)

${\displaystyle b_{2}={\frac {c_{2}}{\rho -c_{2}\cdot M_{2}}}\,}$

b_2 molalitatea solventului, ro densitatea, M masa molară solutul are indicele 2.

Pentru soluții multisolut, conversia este:

${\displaystyle b_{i}={\frac {c_{i}}{\rho -\sum c_{i}\cdot M_{i}}}\,}$

Fracția volumică

Concentrația volumică

Gradient

Gradientul apare în legile lui Fick.

Vezi și

• Fracție molară
• Concentrație volumică

Bibliografie

• G.C. Moisil Termodinamica Editura Academiei RSR București 1988
• Bazil Popa și colab. Manualul inginerului termotehnician (MIT), vol. 1, București: Editura Tehnică, 1986
• A. Badea, A. Leca ș.a. Transfer de căldură și masă în instalațiile industriale, Editura Tehnică, 1982

Legături externe

• Institutul Național de Metrologie
• Biroul Român de Metrologie Legală Arhivat în 30 octombrie 2007, la Wayback Machine.