Ainemäärä

n=\frac{m}{M}

n=\frac{m}{M}

\text{M} =\text{moolimassa} (\frac{\text{g}}{\text{mol}})

\text{M} =\text{moolimassa} (\frac{\text{g}}{\text{mol}})

m = massa (g)

Konsentraatio

c=\frac{n}{V}

c=\frac{n}{V}

n=\mathrm{ainemäärä\ (mol)}

n=\mathrm{ainemäärä\ (mol)}

V=\mathrm{tilavuus\ (l\ tai\ dm^3)}

V=\mathrm{tilavuus\ (l\ tai\ dm^3)}

Kemian peruslaskut

Opettele käyttämään näitä kaavoja sujuvasti!

Kertausta...

Taulukkokirja auttaa!

Kertausta...

Laskut kemiassa

VAIHE 1:

Listaa suureet, jotka tunnetaan ja suure, jota kysytään.

VAIHE 2:

Etsi sopiva suureyhtälö.

VAIHE 3:

Sijoita suureiden lukuarvot yksiköineen yhtälöön.

VAIHE 4:

Pyöristä tulos samaan tarkkuuteen kuin epätarkin lähtöarvo.

Kysytään ainemäärää ja annettu massa

Kysytään konsentraatiota ja annettu tilavuus ja massa

n=\frac{m}{M}

n=\frac{m}{M}

c=\frac{n}{V}

c=\frac{n}{V}

tarvitaan moolimassa

n=\frac{m}{M}

n=\frac{m}{M}

tarvitaan ainemäärä

Kertausta...

Esimerkki

Natriumkarbonaattiliuos $\mathrm{Na_2CO_3(aq)}$ valmistetaan 500 millilitran mittapulloon liuottamalla 24 g natriumkarbonaattia veteen ja lisäämällä vettä merkkiin asti. Laske liuoksen konsentraatio.

Ratkaisu:

m(\mathrm{Na_2CO_3})=24\ \mathrm{g}

m(\mathrm{Na_2CO_3})=24\ \mathrm{g}

V(\mathrm{liuos})=500\ \mathrm{ml}

V(\mathrm{liuos})=500\ \mathrm{ml}

c(\mathrm{Na_2CO_3})=?

c(\mathrm{Na_2CO_3})=?

c=\frac{n}{V}

c=\frac{n}{V}

n=\frac{m}{M}

n=\frac{m}{M}

=0{,}500\ \mathrm{l}

=0{,}500\ \mathrm{l}

tilavuus V, l

massa m, g

konsentraatio c, mol/l

VAIHE 1:

Listaa suureet, jotka tunnetaan ja suure, jota kysytään.

VAIHE 2:

Etsi sopiva suureyhtälö.

Mitä kysytään?

Mitä tunnetaan?

Ovatko arvot perusyksiköissä?

Na

11

22,99

Natriumkarbonaatin $\mathrm{Na_2CO_3}$ moolimassa:

2\cdot22{,}99\ \mathrm{\frac{g}{mol}}+12,01\ \mathrm{\frac{g}{mol}}+3\cdot16{,}00\ \mathrm{\frac{g}{mol}}

2\cdot22{,}99\ \mathrm{\frac{g}{mol}}+12,01\ \mathrm{\frac{g}{mol}}+3\cdot16{,}00\ \mathrm{\frac{g}{mol}}

=105{,}99\ \mathrm{\frac{g}{mol}}

=105{,}99\ \mathrm{\frac{g}{mol}}

M(\mathrm{Na_2CO_3(aq)})=

M(\mathrm{Na_2CO_3(aq)})=

C

6

12,01

O

8

16,00

Esimerkki

Ratkaisu:

m(\mathrm{Na_2CO_3})=24\ \mathrm{g}

m(\mathrm{Na_2CO_3})=24\ \mathrm{g}

M(\mathrm{Na_2CO_3})=105{,}99\ \mathrm{g/mol}

M(\mathrm{Na_2CO_3})=105{,}99\ \mathrm{g/mol}

V(\mathrm{liuos})=500\ \mathrm{ml}

V(\mathrm{liuos})=500\ \mathrm{ml}

c(\mathrm{Na_2CO_3})=?

c(\mathrm{Na_2CO_3})=?

n(\mathrm{Na_2CO_3})=\frac{m(\mathrm{Na_2CO_3})}{M(\mathrm{Na_2CO_3})}

n(\mathrm{Na_2CO_3})=\frac{m(\mathrm{Na_2CO_3})}{M(\mathrm{Na_2CO_3})}

=\frac{24\ \mathrm{g}}{105{,}99\ \mathrm{g/mol}}

=\frac{24\ \mathrm{g}}{105{,}99\ \mathrm{g/mol}}

=0{,}226...\ \mathrm{mol}

=0{,}226...\ \mathrm{mol}

c(\mathrm{Na_2CO_3})=\frac{n(\mathrm{Na_2CO_3})}{V\mathrm{(liuos)}}

c(\mathrm{Na_2CO_3})=\frac{n(\mathrm{Na_2CO_3})}{V\mathrm{(liuos)}}

=\frac{0{,}226...\mathrm{mol}}{0{,}5l}

=\frac{0{,}226...\mathrm{mol}}{0{,}5l}

=0{,}452...\ \mathrm{mol/l}

=0{,}452...\ \mathrm{mol/l}

Vastaus: Liuoksen natriumkarbonaattikonsentraatio on 0,45 mol/l.

=0{,}500\ \mathrm{l}

=0{,}500\ \mathrm{l}

VAIHE 3:

Sijoita suureiden lukuarvot yksiköineen yhtälöön.

Natriumkarbonaattiliuos $\mathrm{Na_2CO_3(aq)}$ valmistetaan 500 millilitran mittapulloon liuottamalla 24 g natriumkarbonaattia veteen ja lisäämällä vettä merkkiin asti. Laske liuoksen konsentraatio.

VAIHE 4:

Pyöristä tulos samaan tarkkuuteen kuin epätarkin lähtöarvo.

Liuoksen valmistaminen

1. Aine punnitaan tarkasti ja liuotetaan pieneen määrään tislattua vettä. Liuosta sekoitetaan, kunnes kaikki kiinteä aine on liuennut veteen.

2. Liuos valmistetaan mittapulloon. Mittapullo täytetään tislatulla vedellä merkkiviivaan asti.

3. Liuos sekoitetaan huolellisesti.

4. Liuoksen säilytysastiaan merkitään:

aineen nimi ja/tai kemiallinen kaava
liuoksen pitoisuus
varoitusmerkit
valmistuspäivämäärä ja tekijä

Liuoksen laimentaminen

1. Mitataan täyspipetillä tarvittava tilavuus väkevämpää liuosta.

2. Liuos valmistetaan mittapulloon. Mittapullo täytetään tislatulla vedellä merkkiviivaan asti.

3. Liuos sekoitetaan huolellisesti.

Esimerkki

Valmistetaan 100 ml kuparisulfaattiliuosta, jonka konsentraatio on 0,500 M. Kuinka monta grammaa kuparisulfaattia $(\mathrm{CuSO_4\cdot5\ H_2O})$ on punnittava liuosta varten?

Ratkaisu:

m(\mathrm{CuSO_4\cdot5\ H_2O})=?

m(\mathrm{CuSO_4\cdot5\ H_2O})=?

V(\mathrm{liuos})=100\ \mathrm{ml}

V(\mathrm{liuos})=100\ \mathrm{ml}

c(\mathrm{CuSO_4\cdot5\ H_2O})=0,500\ \mathrm{M}

c(\mathrm{CuSO_4\cdot5\ H_2O})=0,500\ \mathrm{M}

=0{,}100\ \mathrm{l}

=0{,}100\ \mathrm{l}

c=\frac{n}{V}

c=\frac{n}{V}

n=cV

n=cV

VAIHE 1:

Listaa suureet, jotka tunnetaan ja suure, jota kysytään.

VAIHE 2:

Etsi sopiva suureyhtälö.

n=\frac{m}{M}

n=\frac{m}{M}

m=nM

m=nM

Lasketaan kuparisulfaatin ainemäärä.

Lasketaan kuparisulfaatin moolimassa.

Lasketaan kuparisulfaatin massa.

VAIHE 3:

Sijoita suureiden lukuarvot yksiköineen yhtälöön.

VAIHE 4:

Pyöristä tulos samaan tarkkuuteen kuin epätarkin lähtöarvo.

Vastaus: Kuparisulfaattia on punnittava 12,5 g.

Lähtöarvoissa 3 merkitsevää numeroa

Mitä voidaan sanoa astioissa olevien liuosten konsentraatioista?

1

2

3

tuplaantuu

pysyy samana

tuplaantuu

puolittuu

c=\frac{n}{V}

c=\frac{n}{V}

ainemäärä

tilavuus

konsentraatio

n

n

V

V

2n

2n

2V

2V

c=\frac{2n}{2V}=\frac{n}{V}

c=\frac{2n}{2V}=\frac{n}{V}

n

n

2V

2V

c=\frac{n}{2V}

c=\frac{n}{2V}

Jos liuosta laimennetaan lisäämällä vettä, liuenneen aineen ainemäärä pysyy samana, mutta tilavuus ja konsentraatio muuttuvat.

liuos 1

liuos 2

lisätään vettä

n_1=n_2

n_1=n_2

c_1 \cdot V_1=c_2\cdot V_2

c_1 \cdot V_1=c_2\cdot V_2

c=\frac{n}{V}

c=\frac{n}{V}

Esimerkki

Kokeelliseen työhön tarvitaan 75 ml natriumhydroksidiliuosta, jonka konsentraatio on 0,2 M. Varastossa on NaOH-liuosta, jonka konsentraatio on 1,0 M. Miten liuos valmistetaan?

Esimerkki

Kokeelliseen työhön tarvitaan 75 ml natriumhydroksidiliuosta, jonka konsentraatio on 0,2 M. Varastossa on NaOH-liuosta, jonka konsentraatio on 1,0 M. Miten liuos valmistetaan?

Ratkaisu:

V_1=75\mathrm{\ ml}=0{,}075\mathrm{\ l}

V_1=75\mathrm{\ ml}=0{,}075\mathrm{\ l}

c_1=0{,}2\mathrm{\ mol/l}

c_1=0{,}2\mathrm{\ mol/l}

V_2=?

V_2=?

c_2=1{,}0\mathrm{\ mol/l}

c_2=1{,}0\mathrm{\ mol/l}

c_1V_1=c_2V_2

c_1V_1=c_2V_2

\|:c_2

\|:c_2

V_2=\frac{c_1V_1}{c_2}

V_2=\frac{c_1V_1}{c_2}

V_2=\frac{0{,}2\mathrm{\ M}\cdot0,075\ \mathrm{l}}{1{,}0\ \mathrm{M}}

V_2=\frac{0{,}2\mathrm{\ M}\cdot0,075\ \mathrm{l}}{1{,}0\ \mathrm{M}}

=0{,}015\ \mathrm{l}

=0{,}015\ \mathrm{l}

Lasketaan ensin, kuinka paljon väkevämpää liuosta tarvitaan laimennokseen.

=15\ \mathrm{ml}

=15\ \mathrm{ml}

Laimennosta halutaan valmistaa 75 ml. Käytössä on vain 100 ml ja 50 ml mittapullot, joten liuos valmistetaan 100 ml mittapulloon.

Liuoksen valmistaminen

Väkevämpää liuosta tarvitaan laimennokseen 15 ml. Mitataan pumpetin ja 5 ml täyspipetin avulla kolmessa 5 ml erässä 15 ml väkevämpää liuosta mittapulloon.

Vettä tarvitaan $75\ \mathrm{ml}-15\ \mathrm{ml}=60\ \mathrm{ml}$ .

Mitataan 60 ml tislattua vettä 20 ml täyspipetillä kolmessa erässä ja sekoitetaan liuosta kääntelemällä jokaisen lisäyksen jälkeen.

Happoliuosten valmistaminen

HUOM!

Happoliuosta valmistettaessa on laitettava ensin vesi ja vasta sitten happo, Hapon liukenemisreaktiossa vapautuu voimakkaasti lämpöä. Jos vesi lisätään happoon, se saattaa höyrystyä veden pinnalla räiskyen samalla ympäriinsä.

"Ensin vesi, sitten happo, muuten tulee sormeen rakko!"