สารละลาย

ความเข้มข้นของสารละลาย

ประกอบด้วย องค์ประกอบสองชนิด คือ

• ตัวทำละลาย (solvent) มีสถานะเป็นของเหลว
• ตัวถูกละลาย (solute) มีสถานะได้ทั้งของเหลว และของแข็ง

ในกรณีที่สารละลายเกิดจากการผสมกันของของเหลวตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ของเหลวที่มีปริมาณมากกว่าจะเป็นตัวทำละลาย

ดังนั้น เพื่อให้สามารถบอกได้ว่าสารละลายแต่ละชนิดมีองค์ประกอบของตัวถูกละลายในสารละลายทั้งหมดปริมาณเท่าไหร่

จึงได้มีการกำหนดหน่วยของความเข้มข้นขึ้นดังนี้

1. ร้อยละ หรือส่วนในร้อย (percent; %)

• ร้อยละโดยมวล (w/w) หมายถึง มวลของตัวถูกละลายในสารละลาย 100 หน่วยมวลเดียวกัน
  
  
• ร้อยละโดยปริมาตร (v/v) หมายถึง ปริมาตรของตัวถูกละลายในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตรเดียวกัน
  
  
• ร้อยละโดยมวลต่อปริมาตร (w/v) หมายถึง มวลของตัวถูกละลายในสารละลาย 100 หน่วยปริมาตร ในหน่วยของ g/ml หรือ kg/L
  
  

2. ส่วนในล้านส่วน (parts per million; ppm) หรือ ส่วนในพันล้านส่วน (parts per billion; ppb)

หมายถึง ปริมาณตัวถูกละลายเป็นมวลหรือปริมาตร 1 ส่วน ในสารละลาย 1 ล้านส่วน หรือในใน 1 พันล้านส่วน ตามลำดับ

หมายเหตุ ในแต่ละสูตรการคำนวณ มวล หรือ ปริมาตรของตัวถูกละลาย และของสารละลาย จะต้องอยู่ในหน่วยเดียวกัน

3. โมลาริตี (Molarity)

หรือ เรียกเป็นความเข้มข้นว่า “โมลาร์” (Molar; M) หมายถึง จำนวนโมลของตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลิตร จึงมีหน่วยเป็น โมล/ลิตร

4. โมแลลิตี (Molality)

หรือ เรียกเป็นความเข้มข้นว่า “โมลแลล” (Molal; m) หมายถึง จำนวนโมลของตัวถูกละลายในตัวทำละลาย 1 กิโลกรัม จึงมีหน่วยเป็น โมล/กิโลกรัม

การเตรียมสารละลาย

แต่อย่างไรก็ตามจำนวนโมลสารของตัวถูกละลายจะเท่ากันในสภาวะที่สารยังไม่เจือจาง หรือถูกเจือจางแล้วก็ตาม

 ดังนั้น  จะได้ว่า   M₁V₁  = M₂V₂

สมบัติคอลลิเกตีฟของสารละลาย

โดย จุดเดือดหรือจุดหลอมเหลวที่เปลี่ยนแปลงไปของสารละลาย เมื่อเที่ยบกับตัวทำละลายบริสุทธ์ จะขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลายในหน่วยโมแลล (โมล/กิโลกรัม) เท่านั้น ถ้าสารนั้นๆแตกตัวได้จะต้องคิดจำนวนโมลรวมของไอออนแต่ละชนิดด้วย

T_b  =  จุดเดือดของสารละลาย – จุดเดือดของตัวทำละลาย (°C)

i  =  van’t Hoff factor แสดงถึง จำนวนอนุภาคที่เกิดจากการแตกตัวของสาร

(ดังนั้น สารที่ไม่แตกตัวในตัวทำละลายจะมีค่า i = 1 เช่น กลูโคส, เมทานอล ส่วนสารที่แตกตัวในน้ำ

เช่น NaCl  ® Na⁺(aq) + Cl^- (aq) จะมีค่า i = 2  เนื่องจาก NaCl แตกตัวให้สองอนุภาค คือ Na⁺ และ Cl^-)

K_b = ค่าคงที่ของการเพิ่มขึ้นของจุดเดือดของสารละลาย (°C/mol/kg)

m  =  ความเข้นข้นของสารละลายในหน่วยโมแลล (mol/kg)

m₁  =  มวลของตัวถูกละลาย (g)

m₂ =  มวลของตัวทำละลาย (g)

MW₁  =  มวลโมเลกุลของตัวถูกละลาย