MOLARNOST: KONCENTRACIJA, JEDINICE, PRORAČUN, VJEŽBE - KEMIJA - 2025

Molaritet je koncentracija otopine izražene u mola otopljenog po litri otopine. Skraćeno je kao M i izražava odnos između mase otopljene tvari i volumena otopine (m / v); iako se u tradicionalnom obliku taj odnos izražava kao težina prema volumenu.

Mol je broj atoma ili molekula sadržanih u atomskoj ili molekularnoj težini; Izražava se u gramima / molima. Jedan mol jednak je 6,02 · 10 ²³ atoma ili molekula, poznat kao Avogadrov broj.

Formula molarnosti. Izvor: Gabriel Bolívar.

Postoje i drugi načini za izražavanje odnosa mase mase rastvora i volumena, uključujući: postotni odnos mase mase rastvora i volumena otopine, i normalnosti. Potonji se izražava kao broj ekvivalenata rastvora po litri otopine.

U međuvremenu, molalitet, koji se definira kao broj mola po kilogramu otapala, obično vode, izražava odnos između mase otopljenog i mase otapala (m / m).

Oblik ekspresije koncentracije otopine u dijelovima na milijun (ppm), izražava odnos između jednog dijela otopljenog i milijun dijelova otopine, koji se općenito koristi za izražavanje odnosa mase i mase (m / m). Ali možete izraziti odnos mase i volumena (m / v).

Molarna koncentracija, osim što se izražava u molovima po litri, može se izraziti i kao milimoli / litra (milimolarna otopina); mikromola / litra (mikromolarna otopina); itd

Problemi s molarnošću mogu se riješiti analitičkom metodom i pomoću „pravila tri“. Izbor metode ovisit će o vještini koju koristite u nekoj od metoda.

Molarna koncentracija

Koristi se za izražavanje koncentracije rastvora u određenom volumenu otopine.

M = n / V (1)

Gdje je M jednak molarnosti, n je broj molova, a V volumen otopine. Dakle, molarnost otopine je broj mola rastvora po volumenu otopine izražen u litrama.

S druge strane je broj molova

n = m / PM (2)

Ako je m masa otopljenog rastvora, a PM njegova molarna masa.

Zamjena (2) u (1):

M = (m / PM) / V

Jedinice

Jedinica u Međunarodnom sustavu za molarnu koncentraciju je mol / m ³. To odgovara milimolarnoj otopini, jer jedna m ³ jednaka je 1000 litara. U granama kemije i biologije molarna koncentracija se obično izražava kao molovi / L. Ova se jedinica izražava s velikim slovom.

Otopina od jednog mola / L ekvivalentna je otopini M; otopina 10 ^-3 mola / L, jednaka 1 mM (milimolarni); i otopina od 10 ^-6 mola / L, ekvivalentna je 1 uM (mikromolarna).

Kako izračunati molarnost?

Prikladno je koristiti gore navedene izraze, jer to osigurava da će rezultat primjene formule biti u molovima / litrama, što je definicija molarne koncentracije.

Zatim, za izračunavanje molarnosti otopine, potrebno je izraziti koncentraciju rastvora u g / L. Zatim pronaći molekulsku masu otopljenog gutljaja (g / mol) i pronaći omjer koncentracije i molekularne mase. Dobiveni rezultat je molarnost izražena u molovima / litri.

Pređite iz molarnosti u molalitet

Potreban podatak da bi se prešlo iz molarnosti u molalitet je poznavanje gustoće otopine. To omogućava da se zna masa otopine, što je suštinski zahtjev za izračunavanje molalnosti.

Prvi korak

Prvo morate prijeći od molarne koncentracije do grama / litra. Da biste to učinili, jednostavno množite molarnost otopine s molekulskom masom otopljene tvari.

Grams / litra otopljene tvari = molarnost (molovi / litra) · molekulska masa rastvorenih tvari (grami / mol).

To omogućava dobivanje mase otopljene tvari u 1 L otopine.

Drugi korak

Tada je potrebno izračunati masu otopine. Za to se koristi gustoća iste. Gustoća se obično izražava u gramima / kubičnim centimetrima ili mililitrima.

Masa otopine (g) = volumen gustoće otopine (ml) (g / ml)

Treći korak

Dobivanje mase otapala. Budući da je masa otopine jednaka masi otopljene tvari plus masi otapala, da bi se dobila masa potonjeg, dovoljno je oduzeti masu rastvora (korak 1) od mase otopine (korak 2).

Četvrti korak

Na kraju, otopljena masa (g) otopine mora se prenijeti u otopljenu masu koja odgovara 1.000 g ili 1 kg otapala. Da biste to učinili, bilo bi dovoljno izvesti jednostavno pravilo tri ili druge jednake matematičke operacije.

Peti korak

Podijelite g otopine / 1000 g otapala po molekulskoj masi otopljene tvari (g / mol) kako biste dobili molalnost otopine.

Numerički primjer

3 M otopina glukoze (molekulska masa 180 g / mol) ima gustoću od 1,15 g / ml. Izračunajte molalnost ove otopine.

Prvo izračunavamo grame glukoze otopljene u litri otopine:

g / L = 3 mola / L 180 g / mol

= 540 g / L

Zatim izračunavamo masu otopine iz njene gustoće:

g otopine (masa) = 1.000 ml 1.15 g / ml

= 1.150 g

Masa otapala izražena je razlikom:

Masa otapala = masa otopine - masa rastvora

= 1.150 g - 540 g

= 610 g

Ali 610 g nije 1000 g otapala kako je predviđeno definicijom molalnosti. Stoga se mora izračunati koliko grama glukoze je otopljeno u 1000 g otapala:

Masa rastvora = 540 g rastvora (1.000 g otapala / 610 g otapala)

= 885,25 g

I na kraju se molalnost izračunava vraćanjem grama molima:

Molalitet = (885,25 g rastvora / 180 g / mol)

= 4,92 mol otapala / kg otapala

= 4,92 m

Riješeni problemi

Problem 1

Koliko kuričnog sulfata trebate da pripremite 500 ml 0,4 M otopine? Rezultat izrazite u gramima. Molekularna masa kuričnog sulfata (CuSO ₄): 160 g / mol.

Prvo utvrđujemo molove koji se moraju otopiti u takvoj otopini:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 mol / L) 0,5 L

= 0,2 mola

Znajući tada se može dobiti broj molova kuričnog sulfata kao njegova masa

n = m / PM

m = nmolekularna težina

m = 0,2 mol 160 g / mol

= 32 g CuSO ₄

Odnosno, 32 grama ove soli mora biti otopljeno u 500 ml otapala.

Problem 2

Koliki je volumen otopine potreban da se u njemu otapa 0,4 mol otopljene koncentracije 0,25 M?

Volumen otopine dobiven je iz koncepta molarnosti

M = n / V

V = n / M

V = 0,4 mola / (0,25 mola / L)

= 1.6 L

To znači da otopina mora imati volumen 1,6 l za postizanje takve koncentracije 0,25 M.

Problem 3

Masa od 8 g natrijevog hidroksida (NaOH) otopi se u 60 g otopine koja ima gustoću 1,6 g / ml. Kakva će biti molarnost rješenja? Molekularna težina natrijevog hidroksida: 40 g / mol.

Mole NaOH prvo se moraju izračunati:

n = m / PM

= 8 g natrijevog hidroksida / (40 g / mol)

= 0,2 mola

Sada nastavljamo s izračunavanjem volumena otopine:

m = V d

v = 60 g / (1.6 g / mL)

v = 37,5 ml

Za postizanje molarnosti, volumen otopine u litrama mora biti stavljen:

V = 37,5 ml 10 ^-3 L / ml

= 0,0375 L

M = 0,2 mola / 0,0375 L

5,33 mola / L

5,33 M

Problem 4

Izračunajte molarnost otopine klorovodične kiseline (HCl) s gustoćom od 1,25 g / ml i koncentracijom od 35%, izraženom masom / masom. Molekularna težina klorovodične kiseline: 36,5 g / mol.

Odredite masu 35% klorovodične kiseline

m = V d

m = 1.000 mL 1.25 g / mL

= 1.250 g

Ali nije sve HCl, postoji i voda:

masa HCl = 1.250 g (35/100)

= 437,5 g

Što je isto što govori da u litri 35% -tne otopine HCl ima 437,5 grama HCl.

Zatim se izračunavaju molovi HCl kako bi se odmah utvrdila molarnost:

n = m / PM

n = (437,5 g / L) / (36,5 g / mol)

= 11,98 mola / L

Molarnost = 11,98 M

Problem 5

Izračunajte molarnost otopine koja sadrži 5 g NaCl u 2 L otopine. Molekularna težina natrijevog klorida: 58,5 g / mol.

Molove / L NaCl možete dobiti u jednom koraku:

molarnost = (5 g otopine NaCl / 2 L) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 mol / L

Molarnost = 0,043 M

Drugi postupak bi mogao biti:

g / L NaCl = 5 g / 2 L

= 2,5 g / L

moli / L = (2,5 g / l) / (58,5 g / mol)

= 0,043 mol / L

= 0,043 M

Reference

1. Rodríguez, M. (2007). Kemija. Salezijanska urednička zaklada
2. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
3. Wikipedia. (2019). molaritet Oporavilo sa: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (SF). Molarnost i molalitet., Oporavak od: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Formula molarnosti. Oporavilo od: softschools.com