Η βασική διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης είναι ότι η πυκνότητα μιας ουσίας εξαρτάται μόνο από την ποσότητα της ύλης μέσα σε έναν δεδομένο όγκο, ενώ η συγκέντρωση εξαρτάται από την ποσότητα της ύλης και την ένωση που υπάρχει εκεί.
Η πυκνότητα και η συγκέντρωση είναι δύο βασικά και σημαντικά θέματα που συζητάμε στη χημεία και τις επιστήμες των υλικών. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να έχουμε μια ενδελεχή κατανόηση τέτοιων εννοιών πριν συζητήσουμε τη διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης.
Τι είναι η πυκνότητα;
Η πυκνότητα είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό της ύλης. Συνδέεται άμεσα με τη μάζα. Επομένως, είναι ζωτικής σημασίας να έχουμε μια σαφή κατανόηση της μάζας. Κατά συνέπεια, η μάζα είναι μια μέτρηση της αδράνειας ενός αντικειμένου. Πυκνότητα, στην πιο πρωτόγονη μορφή και είναι η μάζα ανά μονάδα όγκου.
Για ένα χύμα υλικό με ομοιόμορφη κατανομή μάζας, μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε αυτήν την παράμετρο διαιρώντας τη συνολική μάζα του αντικειμένου με τον συνολικό όγκο που καταλαμβάνεται. Ωστόσο, εάν η κατανομή μάζας δεν είναι ομοιόμορφη, χρειαζόμαστε πιο περίπλοκες μεθόδους για τη μέτρηση της πυκνότητας.
Εικόνα 01: Στήλη πυκνότητας που περιέχει μερικά κοινά υγρά και στερεά με διαφορετικές πυκνότητες
Επιπλέον, μπορούμε εύκολα να περιγράψουμε την επίπλευση μιας ουσίας χρησιμοποιώντας την πυκνότητά της. Εδώ, η επίπλευση σημαίνει ότι ένα ρευστό ή ένα ομοιόμορφο στερεό που είναι πιο πυκνό από ένα δεδομένο ρευστό θα πνιγεί στο δεδομένο ρευστό. Έτσι, εάν η πυκνότητα του ρευστού ή του ομοιόμορφου στερεού είναι μικρότερη από αυτή του δεδομένου ρευστού, θα επιπλέει στο δεδομένο ρευστό. Επιπλέον, μπορούμε να ορίσουμε τον όρο σχετική πυκνότητα για να συγκρίνουμε τις πυκνότητες δύο ρευστών. Αυτή είναι η αναλογία των δύο πυκνοτήτων και είναι απλώς ένας αριθμός.
Τι είναι Συγκέντρωση;
Η συγκέντρωση είναι μια άλλη σημαντική έννοια στη χημεία. Από ποιοτική έννοια, συγκέντρωση είναι η ποσότητα μιας ένωσης σε ένα διάλυμα. Υπάρχουν διάφοροι τύποι συγκεντρώσεων που μπορούμε να ορίσουμε. Για παράδειγμα, η συγκέντρωση μάζας είναι η μάζα της δεδομένης ένωσης σε μονάδα όγκου. Κυρίως, οι μονάδες για αυτήν την παράμετρο είναι g / dm3, αλλά υπάρχουν και κάποιες άλλες μονάδες επίσης.
Επιπλέον, η μοριακή συγκέντρωση είναι ο αριθμός των mol της δεδομένης ένωσης σε μια μονάδα όγκου. Η μονάδα αυτού του ορισμού είναι mol / dm3 Ομοίως, η αριθμητική συγκέντρωση είναι ο αριθμός των μορίων της δεδομένης ένωσης σε μια μονάδα όγκου. Η μονάδα αυτού είναι dm-3 (ανά κυβικό δεκατόμετρο). Η συγκέντρωση όγκου είναι το κλάσμα όγκου της υπό εξέταση ένωσης από τον συνολικό όγκο όλων των ενώσεων πριν από την ανάμειξη.
Εικόνα 02: Η συγκέντρωση διαφορετικών διαλυμάτων μπορεί να προκαλέσει τις χρωματικές τους παραλλαγές
Όλοι αυτοί οι όροι συγκέντρωσης διασυνδέονται μεταξύ τους. Επομένως, μπορούμε να λάβουμε τη μοριακή συγκέντρωση διαιρώντας τη συγκέντρωση μάζας με το σχετικό μοριακό βάρος της δεδομένης ένωσης.
Ομοίως, μπορούμε να λάβουμε την αριθμητική συγκέντρωση πολλαπλασιάζοντας τη μοριακή συγκέντρωση με τον αριθμό Avogadro. Και η εξαγωγή της συγκέντρωσης πίεσης απαιτεί την ιδανική εξίσωση αερίου. Από την άλλη πλευρά, μπορούμε να εκφράσουμε τη συγκέντρωση και σε ppm, που σημαίνει μέρη ανά εκατομμύριο. Είναι μια πολύ χρήσιμη μορφή όταν εκφράζονται μικρές συγκεντρώσεις. Επίσης, η συγκέντρωση ενός μη διαλυτού στερεού είναι σταθερή και δεν εξαρτάται από τον όγκο.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης;
Πυκνότητα είναι η αναλογία μεταξύ μάζας και όγκου μιας ουσίας ενώ η συγκέντρωση είναι η αναλογία μεταξύ της ποσότητας και του όγκου μιας ουσίας. Επομένως, η βασική διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης είναι ότι η πυκνότητα μιας ουσίας εξαρτάται μόνο από την ποσότητα της ύλης σε έναν δεδομένο όγκο, ενώ η συγκέντρωση εξαρτάται επίσης από την ποσότητα της ύλης και από την ένωση που υπάρχει εκεί.
Ως άλλη σημαντική διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης μπορούμε να πούμε ότι η πυκνότητα μπορεί να δοθεί και για τις τρεις φάσεις της ύλης ενώ η συγκέντρωση δίνεται για ένα διάλυμα σε υγρή φάση. Μια περαιτέρω διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης είναι ότι η πυκνότητα μπορεί να είναι ομοιογενής ή ετερογενής ανάλογα με το υλικό. Όμως, η συγκέντρωση είναι πάντα μια ομοιογενής ιδιότητα.
Σύνοψη – Πυκνότητα έναντι συγκέντρωσης
Η πυκνότητα και η συγκέντρωση είναι σημαντικές φυσικές παράμετροι της ύλης. Η βασική διαφορά μεταξύ πυκνότητας και συγκέντρωσης είναι ότι η πυκνότητα μιας ουσίας εξαρτάται μόνο από την ποσότητα της ύλης σε έναν δεδομένο όγκο, ενώ η συγκέντρωση εξαρτάται επίσης από την ποσότητα της ύλης και από την ένωση που υπάρχει εκεί.
