چگالی و غلظت

چگالی و غلظت


چگالی
در علوم پایه چگالی را مقدار جرم موجود در واحد حجم ماده می‌دانند. و آن را با علامت اختصاری ρ نشان می‌دهند که از رابطه ρ=m/V به دست می‌آید. در صورتی که در علوم پیشرفته، این تعریف از چگالی صحیح نیست و دقیقا تعریف جرم واحد حجم یا جرم مخصوص یا همان دانسیته می‌باشد. در علم کل، وزن مخصوص یک ماده به وزن آب هم‌حجم آن را در شرایط استاندارد، چگالی می‌گویند و ان را با S نشان می‌دهند.

در رابطهٔ ذکر شده، ρ چگالی ماده، m جرم جسم و V حجم اشغال شده توسط آن ماده‌است. همچنین، بین چگالی و وزن مخصوص باید تفاوت قائل شد. چگالی مقدار جرم موجود در واحد حجم است، ولی وزن مخصوص به معنی وزن واحد حجم ماده‌است.
جرم مخصوص یا دانسیته جرم واحد حجم است. جرم مخصوص را با ρ نشان می‌دهند.
برای تعریف جرم مخصوص در یک نقطه، حجم کوچکی در اطراف نقطه در نظر گرفته و جرم سیال را داخل آن حجم تقسیم نموده و حد این نسبت را وقتی تغییرات حجم به اپسیلون میل می‌کند می‌گیریم. درخور ذکر است که اپسیلون در اینجا درست است که واحد بسیار کوچکی است، اما از فاصلهٓ متوسط مولکول‌های جسم، بزرگ‌تر است.
غلظت
غلظت یک محلول شیمیایی به مقدار ماده‌ی حل شده‌ای که در ما‌ده‌ی حل شونده، حل شده است، ربط دارد. تصور ما بر این است که جامدی به یک حل کننده اضافه می‌شود (مثلاً نمک به آب) اما ماده‌ی حل‌شده در فاز دیگری است. برای مثال، اگر مقدار کمی اتانول به آب اضافه کنیم، اتانول، ماده‌ی حل‌شده است و آب حلال. اگر مقدار کم‌تری آب به مقدار بیش‌تری اتانول اضافه کنیم، آب نقش ماده‌ی حل‌شده را خواهد داشت.
غلظت مولی
بيشتر واکنشهاي شيميايي در محلولها و بخصوص محلولهاي آبي صورت مي گيرند. استوکيومتري واکنشها بر حسب مول تفسير مي شود. بنابر اين در محاسبه هاي استوکيومتري محلولها از «غلظت مولي» استفاده مي کنيم. غلظت مولي يا مولاريته عبارت است از تعداد مولهاي حل شده از يک ماده در ليتر محلول.
رابطه ی غلظت مولی یک ماده خالص با چگالی و جرم مولی آن
از تقسیم کردن چگالی یک ماده خالص ( با یکای گرم بر لیتر ) بر جرم مولی آن ، غلظت مولی آن به دست می آید.
اگر یک ماده خالص حالت جامد یا مایع داشته باشد چگالی و جرم مولی آن مقداری معین وثابت است ( در دمای معین ). به همین دلیل است که غلظت یک ماده خالص دارای حالت مایع یا جامد ، مقداری ثابت و معین است.