Unterschied zwischen Konzentration und Dichte

Hauptunterschied -Konzentration vs. Dichte

Konzentration und Dichte sind beides Indikatoren für eine „Substanzmenge“. Das Hauptunterschied zwischen Konzentration und Dichte ist das Konzentration bezieht sich auf die Menge eines Stoffes in einem Gemisch, wohingegen Dichte bezieht sich auf die Masse eines Stoffes pro Volumeneinheit.

Was ist Konzentration?

Konzentration bezieht sich auf die Menge eines Stoffes in einem Gemisch. Typischerweise wird dies als Volumen des Gemisches ausgedrückt. Zum Beispiel,

Massenkonzentration gibt an, wie viel Masse ein Stoff in einem Volumen der Mischung ausmacht. Dies kann man erhalten, indem man die Masse der Substanz durch das Gesamtvolumen der Mischung dividiert. Wenn Sie beispielsweise 5,00 g reines Speisesalz (NaCl) in Wasser auflösen, erhalten Sie eine Salzlösung von 100 cm³, dann ist die Konzentration Salz in der Lösung beträgt 5o,0 kg m^-3. In chemischen Versuchen werden die Konzentrationen normalerweise in g cm angegeben^-3.

Molare Konzentration gibt die Anzahl an Mole des Stoffes pro Volumeneinheit in der Mischung. Nehmen wir als Beispiel die oben beschriebene Salzlösung. Ein Mol NaCl hat eine Masse von 58,5 g. Dies bedeutet, dass für die obige Lösung 855 Mol pro 1 m sein sollten³ der Lösung. Daher kann die Konzentration als 855 Mol m beschrieben werden^-3. Typischerweise setzen Chemiker Einheiten von mol dm ein^-3 insbesondere bei der Diskussion von Gaskonzentrationen. Mol pro Liter wird oft mit einem Symbol M angegeben. Bei einer 2 M HCl-Lösung werden 2 Mol HCl in 1 L der Lösung gelöst.

Volumenkonzentration gibt an, wie viel Volumen der Lösung von der Substanz eingenommen wird. Dies kann als Prozentsatz ausgedrückt werden. Prozentsätze werden auch verwendet, um auszudrücken, wie viel davon Masse einer Lösung wird durch den Stoff Rechnung getragen. Beispielsweise enthält eine 1% ige Glucoselösung 1 g Glucose in 99 g Wasser.

Oft werden auch Konzentrationen als angegeben Teile pro Million (ppm) oder Teile pro Milliarde (ppb). Diese Art von Messungen gibt an, wie viele Moleküle einer Substanz pro eine Million / eine Milliarde Moleküle des Gemisches vorhanden sind. Die folgende Grafik zeigt beispielsweise, wie die Konzentration von Kohlendioxid in unserer Atmosphäre in den letzten Jahrzehnten zugenommen hat:

Die Variation von Kohlendioxid in der Atmosphäre, wobei die Konzentration in Teilen pro Million in der y-Achse und das Jahr in der x-Achse angegeben ist

Die Wörter konzentriert und verdünnen werden oft verwendet, um die relativen Konzentrationen einer Lösung anzuzeigen. Hier, konzentriert bezieht sich dabei auf eine höhere Konzentration verdünnen bezieht sich auf eine niedrigere Konzentration.

Was ist Dichte?

Kinder posieren sich oft das Rätsel: “Was ist schwerer ein Pfund Eisen oder ein Pfund Federn?”Beide wiegen natürlich dasselbe! Es kann jedoch intuitiv vorkommen, dass Eisen schwerer sein sollte. Das liegt daran, dass wir uns oft ähnlich vorstellen und vergleichen Volumina von Eisen und Federn in unseren Köpfen. Da ist Eisen dichter, Wir haben das Gefühl, dass es mehr wiegen sollte.

Die Dichte eines Stoffes bezieht sich auf seine Masse pro Volumeneinheit. Ein Kubikmeter Eisen hat eindeutig mehr Masse als ein Kubikmeter Federn. Eisen hat eine Dichte von etwa 7900 kg m^-3 bei Raumtemperatur, während Wasser eine Dichte von etwa 1000 kg m hat^-3. Federn haben eine Dichte von etwa 2,5 kg m^{-3 [1]}. Dichte ist ein wichtiges Konzept für Flotation. Ein Material sinkt in einer Flüssigkeit, wenn es eine größere Dichte als die Flüssigkeit hat. Das Wasser im Toten Meer ist so dicht, dass eine Person einfach darauf schweben kann.

Ein Mann, der auf dem Toten Meer schwimmt

Unterschied zwischen Konzentration und Dichte

Was es misst

Konzentration misst, wie viel eines Stoffes in einer Mischung vorhanden ist.

Dichte misst die Masse eines Materials pro Volumeneinheit.

Verschiedene Arten von Interaktionen

Konzentration von Reaktanten ist ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen. Konzentration ist jedoch ein weniger wichtiger Faktor, wenn Substanzen physikalisch interagieren, ohne chemische Reaktionen einzugehen.

Das Dichte von Reaktanten (die sich nicht ändern, wenn Temperatur und Druck gleich sind) sind für die Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit weniger wichtig. Die Dichte ist jedoch ein wichtiger Faktor für physikalische Wechselwirkungen, bei denen chemische Bindungen nicht gebrochen werden.

Anwesenheit anderer Verbindungen

Es macht keinen Sinn, darüber zu sprechen Konzentration wenn es keine Mischungen gibt. Zum Beispiel macht es keinen Sinn, über die Konzentration eines Elements zu sprechen.

Dichte ist eine Eigenschaft, die zur Charakterisierung einer Substanz verwendet werden kann.

Verweise

1. Martha Marie Day, Ed.D., Anthony Carpi, Ph.D. "Dichte" Visionlearning Vol. SCI-1 (4), 2002.

Bild mit freundlicher Genehmigung

„Eine Grafik, die CO darstellt₂ Werte von 1958 bis 2009, gemessen in Mauna Loa, Hawaii…. “von Hanno (Grafik gezeichnet von Hanno unter Verwendung von im Internet von P. Tans (2007) veröffentlichten Daten als„ Monatliches mittleres atmosphärisches Kohlendioxid am Mauna Loa Observatory, Hawaii “). Globale Überwachungsabteilung, Earth System Research Laboratory, Nationale Ozeanische und Atmosphärische Verwaltung, US-Handelsministerium, USA) [Public Domain], über Wikimedia Commons

"Ein Mann liest eine Zeitung im toten Sitz", Autor unbekannt (Hochgeladen in en: von Pete am 14. Mai 2005) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons