molaritatea este concentrația unei soluții exprimată în moli de solut pe litru de soluție. Este prescurtat ca M și exprimă o relație între masa solutului și volumul soluției (m / v); deși în mod tradițional această relație este exprimată ca pondere în volum.
Un mol este numărul de atomi sau molecule conținute în greutatea atomică sau moleculară; Se exprimă în grame / mol. Un mol este egal cu 6,02 · 102. 3 atomi sau molecule, cunoscut sub numele de Avogadro.
Există și alte modalități de a exprima relația dintre masa unui dizolvat și volum, inclusiv: relația procentuală dintre masa dizolvată și volumul soluției și normalitatea. Acesta din urmă este exprimat ca numărul de echivalenți ai unui dizolvat pe litru de soluție.
Între timp, molalitatea, care este definită ca numărul de moli pe kilogram de solvent, de obicei apă, exprimă o relație între masa solutului și masa solventului (m / m)..
Forma de exprimare a concentrației unei soluții în părți pe milion (ppm), exprimă o relație între o parte a solutului și un milion de părți ale soluției, fiind utilizată în general pentru a exprima o relație masă-masă (m / m) . Dar puteți exprima o relație masă-volum (m / v).
Concentrația molară, pe lângă faptul că este exprimată în moli pe litru, poate fi exprimată ca milimoli / litru (soluție milimolară); micromoli / litru (soluție micromolară); etc..
Problemele de molaritate pot fi rezolvate folosind o metodă analitică și folosind „regula celor trei”. Alegerea unei metode va depinde de abilitatea pe care o aveți în utilizarea uneia dintre metode.
Indice articol
Se utilizează pentru a exprima concentrația unui dizolvat într-un volum dat de soluție.
M = n / V (1)
Unde M este egal cu molaritatea, n este numărul de moli, iar V este volumul soluției. Deci, molaritatea unei soluții este numărul de moli de dizolvat per volum de soluție exprimat în litri.
Pe de altă parte, numărul de alunițe este
n = m / PM (2)
Unde m este masa solutului dizolvat și PM masa sa molară.
Înlocuind (2) în (1):
M = (m / PM) / V
Unitatea din sistemul internațional pentru concentrația molară este mol / m3. Aceasta corespunde unei soluții milimolare, deoarece am3 este egal cu 1.000 de litri. În ramurile chimiei și biologiei, concentrația molară este de obicei exprimată ca alunițe / L. Această unitate este exprimată cu M (majusculă).
O soluție de un mol / L este echivalentă cu o soluție M; o soluție de 10-3 moli / L, este egal cu 1mM (milimolar); și o soluție de 10-6 moli / L, este egal cu 1µM (micromolar).
Este convenabil să folosiți expresiile indicate mai sus, deoarece acest lucru asigură că rezultatul aplicării formulei va da în moli / litri, care este definiția concentrației molare.
Apoi, pentru a calcula molaritatea unei soluții, este necesar să exprimați concentrația solutului în g / L. Apoi găsiți greutatea moleculară a solutului (g / mol) și găsiți raportul dintre concentrație și greutatea moleculară. Rezultatul obținut este molaritatea exprimată în moli / litru.
O informație necesară pentru a trece de la molaritate la molaritate este cunoașterea densității soluției. Acest lucru permite cunoașterea masei soluției, o cerință esențială pentru calcularea molalității..
Mai întâi trebuie să treci de la concentrația molară la grame / litri. Pentru a face acest lucru, este suficient să înmulțiți molaritatea soluției cu greutatea moleculară a solutului..
Grame / litru de substanță dizolvată = molaritate (moli / litru) · greutate moleculară a substanței dizolvate (grame / mol).
Acest lucru permite obținerea masei solutului în 1 L de soluție.
Apoi, este necesar să se calculeze masa soluției. Pentru aceasta se folosește densitatea acestuia. De obicei densitatea este exprimată în grame / centimetru cub sau mililitru.
Masa soluției (g) = volumul densității soluției (mL) (g / mL)
Obținerea masei solventului. Deoarece masa soluției este egală cu masa solutului plus masa solventului, pentru a obține masa acestuia din urmă, este suficient să se scadă masa solutului (etapa 1) din masa soluției ( pasul 2)..
În cele din urmă, masa dizolvată (g) a soluției trebuie transferată în masa dizolvată care corespunde la 1.000 g sau 1 kg solvent. Pentru a face acest lucru, ar fi suficient să efectuați o regulă simplă de trei sau o altă operație matematică echivalentă.
Împărțiți g de dizolvat / 1000 g de solvent la greutatea moleculară a dizolvatului (g / mol) pentru a obține molalitatea soluției.
O soluție de glucoză 3 M (greutate moleculară 180 g / mol) are o densitate de 1,15 g / mL. Calculați molalitatea acestei soluții.
Calculăm mai întâi gramele de glucoză dizolvate într-un litru de soluție:
g / L = 3 moli / L 180 g / mol
= 540 g / L
Apoi, calculăm masa soluției din densitatea sa:
g de soluție (masă) = 1.000 mL 1,15 g / mL
= 1.150 g
Masa solventului este dată de diferența:
Masa solventului = masa soluției - masa solutului
= 1.150 g - 540 g
= 610 g
Dar 610 g nu reprezintă 1000 g de solvent așa cum este stipulat în definiția molalității. Prin urmare, trebuie calculat câte grame de glucoză sunt dizolvate în 1000 g de solvent:
Masa solutului = 540 g solvent (1.000 g solvent / 610 g solvent)
= 885,25 g
Și, în cele din urmă, molalitatea este calculată prin returnarea gramei la moli:
Molalitate = (885,25 g de dizolvat / 180 g / mol)
= 4,92 mol solut / kg solvent
= 4,92 m
Cât de sulfat cupric va fi necesar pentru a prepara 500 ml dintr-o soluție de 0,4 M? Exprimă rezultatul în grame. Greutatea moleculară a sulfatului cupric (CuSO4): 160 g / mol.
Mai întâi determinăm alunițele care trebuie dizolvate într-o astfel de soluție:
M = n / V
n = M V
n = (0,4 mol / L) 0,5 L
= 0,2 moli
Cunoscând atunci numărul de moli de sulfat cupric se poate obține masa acestuia
n = m / PM
m = greutate nmoleculară
m = 0,2 mol 160 g / mol
= 32 g de CuSO4
Adică, 32 de grame din această sare trebuie dizolvate în 500 ml de solvent.
Ce volum al unei soluții este necesar pentru ca atunci când se dizolvă 0,4 mol de dizolvat să aibă o concentrație de 0,25 M?
Volumul soluției se obține din conceptul de molaritate
M = n / V
V = n / M
V = 0,4 moli / (0,25 moli / L)
= 1,6 L
Înseamnă că soluția trebuie să aibă un volum de 1,6 litri pentru a obține o astfel de concentrație de 0,25 M.
O masă de 8 g hidroxid de sodiu (NaOH) este dizolvată în 60 g dintr-o soluție care are o densitate de 1,6 g / ml. Care va fi molaritatea soluției? Greutate moleculară a hidroxidului de sodiu: 40 g / mol.
Moli de NaOH trebuie mai întâi calculați:
n = m / PM
= 8 g hidroxid de sodiu / (40 g / mol)
= 0,2 moli
Acum continuăm să calculăm volumul soluției:
m = V d
v = 60 g / (1,6 g / mL)
v = 37,5 ml
Pentru a obține molaritatea, trebuie plasat volumul soluției în litri:
V = 37,5 ml10-3 L / ml
= 0,0375 L
M = 0,2 moli / 0,0375 L
5,33 moli / L
5,33 M
Calculați molaritatea unei soluții de acid clorhidric (HCI) cu o densitate de 1,25 g / ml și o concentrație de 35%, masă / masă exprimată. Greutate moleculară a acidului clorhidric: 36,5 g / mol.
Determinați masa acidului clorhidric 35%
m = V d
m = 1.000 mL 1,25 g / mL
= 1.250 g
Dar nu totul este HCl, există și apă:
masa HCl = 1.250 g (35/100)
= 437,5 g
Ceea ce este același cu a spune că într-un litru de soluție de HCI 35% există 437,5 grame de HCI.
Apoi, se calculează moli de HCI, pentru a determina imediat molaritatea:
n = m / PM
n = (437,5 g / L) / (36,5 g / mol)
= 11,98 moli / L
Molaritate = 11,98 M
Calculați molaritatea unei soluții care conține 5 g NaCl în 2 L de soluție. Greutate moleculară a clorurii de sodiu: 58,5 g / mol.
Moli / L de NaCI pot fi obținuți într-o singură etapă:
molaritate = (5 g NaCl / 2 L soluție) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)
= 0,043 mol / L
Molaritate = 0,043 M
O altă procedură ar putea fi:
g / L NaCI = 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
Nimeni nu a comentat acest articol încă.