Plik molarność oznacza stężenie roztworu wyrażone w molach substancji rozpuszczonej na litr roztworu. Jest w skrócie M i wyraża zależność między masą substancji rozpuszczonej a objętością roztworu (m / v); chociaż tradycyjnie ta zależność jest wyrażana jako waga do objętości.
Mol to liczba atomów lub cząsteczek zawartych w masie atomowej lub cząsteczkowej; Wyrażana jest w gramach / mol. Jeden mol równa się 6,02 · 102. 3 atomy lub cząsteczki, znane jako liczba Avogadro.
Istnieją inne sposoby wyrażenia związku między masą substancji rozpuszczonej a objętością, w tym: procentowy związek między masą substancji rozpuszczonej a objętością roztworu oraz normalność. Ta ostatnia jest wyrażona jako liczba równoważników substancji rozpuszczonej na litr roztworu.
Tymczasem molalność, która jest definiowana jako liczba moli na kilogram rozpuszczalnika, zwykle wody, wyraża zależność między masą substancji rozpuszczonej a masą rozpuszczalnika (m / m)..
Forma wyrażenia stężenia roztworu w częściach na milion (ppm) wyraża zależność między jedną częścią substancji rozpuszczonej a milionem części roztworu i jest zwykle używana do wyrażenia relacji masa-masa (m / m) . Ale możesz wyrazić zależność masa-objętość (m / v).
Stężenie molowe, oprócz wyrażenia go w molach na litr, można wyrazić w milimolach / litr (roztwór milimolowy); mikromole / litr (roztwór mikromolowy); itp.
Problemy molarności można rozwiązać metodą analityczną i stosując „zasadę trzech”. Wybór metody będzie zależał od umiejętności posługiwania się jedną z metod.
Indeks artykułów
Służy do wyrażenia stężenia substancji rozpuszczonej w danej objętości roztworu.
M = n / V (1)
Gdzie M równa się molarności, n to liczba moli, a V to objętość roztworu. Zatem molarność roztworu to liczba moli substancji rozpuszczonej na objętość roztworu wyrażona w litrach.
Z drugiej strony jest liczba moli
n = m / PM (2)
Gdzie m jest masą rozpuszczonej substancji rozpuszczonej, a PM jej masą molową.
Podstawiając (2) w (1):
M = (m / PM) / V
Jednostką stężenia molowego w międzynarodowym systemie jest mol / m3. Odpowiada to rozwiązaniu milimolowemu, ponieważ am3 równa się 1000 litrów. W działach chemii i biologii stężenie molowe jest zwykle wyrażane jako mole / l. Ta jednostka jest wyrażona za pomocą M (duża litera).
Roztwór jednego mola / l jest równoważny rozwiązaniu M; rozwiązanie 10-3 mole / l, równe 1 mM (milimolowy); i rozwiązanie 10-6 mole / l, równa się 1 µM (mikromol).
Wygodne jest stosowanie wyrażeń wskazanych powyżej, ponieważ zapewnia to, że wynik zastosowania wzoru będzie podawany w molach / litrach, co jest definicją stężenia molowego.
Następnie, aby obliczyć molarność roztworu, konieczne jest wyrażenie stężenia substancji rozpuszczonej wg / L. Następnie znajdź masę cząsteczkową substancji rozpuszczonej (g / mol) i znajdź stosunek między stężeniem a masą cząsteczkową. Otrzymany wynik jest molarnością wyrażoną w molach / litr.
Niezbędną informacją, aby przejść od molarności do molalności, jest znajomość gęstości roztworu. Pozwala to na poznanie masy roztworu, niezbędnego wymogu przy obliczaniu molalności..
Najpierw musisz przejść od stężenia molowego do gramów / litrów. Aby to zrobić, wystarczy pomnożyć molarność roztworu przez masę cząsteczkową substancji rozpuszczonej..
Gramy / litr substancji rozpuszczonej = molarność (mole / litr) · masa cząsteczkowa substancji rozpuszczonej (gramy / mol).
Pozwala to na uzyskanie masy substancji rozpuszczonej w 1 l roztworu.
Następnie należy obliczyć masę roztworu. W tym celu używana jest jego gęstość. Zwykle gęstość jest wyrażana w gramach / centymetr sześcienny lub mililitrach.
Masa roztworu (g) = objętość roztworu (ml) Gęstość (g / ml)
Uzyskanie masy rozpuszczalnika. Ponieważ masa roztworu jest równa masie substancji rozpuszczonej plus masa rozpuszczalnika, aby otrzymać masę tego ostatniego, wystarczy odjąć masę substancji rozpuszczonej (krok 1) od masy roztworu ( krok 2)..
Na koniec masę substancji rozpuszczonej (g) roztworu należy przenieść do masy substancji rozpuszczonej, która odpowiada 1000 g lub 1 kg rozpuszczalnika. Aby to zrobić, wystarczyłoby wykonać prostą regułę trzech lub innej równoważnej operacji matematycznej.
Podzielić g substancji rozpuszczonej / 1000 g rozpuszczalnika przez masę cząsteczkową substancji rozpuszczonej (g / mol), aby otrzymać molowość roztworu.
3 M roztwór glukozy (masa cząsteczkowa 180 g / mol) ma gęstość 1,15 g / ml. Oblicz molalność tego rozwiązania.
Najpierw obliczamy gramy glukozy rozpuszczonej w litrze roztworu:
g / L = 3 mole / L 180 g / mol
= 540 g / l
Następnie obliczamy masę roztworu z jego gęstości:
g roztworu (masa) = 1000 ml 1,15 g / ml
= 1150 g
Masę rozpuszczalnika wyraża różnica:
Masa rozpuszczalnika = masa roztworu - masa substancji rozpuszczonej
= 1150 g - 540 g
= 610 g
Ale 610 g to nie 1000 g rozpuszczalnika, jak określono w definicji molalności. Dlatego należy obliczyć, ile gramów glukozy jest rozpuszczonych w 1000 g rozpuszczalnika:
Masa substancji rozpuszczonej = 540 g substancji rozpuszczonej (1000 g rozpuszczalnika / 610 g rozpuszczalnika)
= 885,25 g
I wreszcie molalność oblicza się, zwracając gramy do moli:
Molalność = (885,25 g substancji rozpuszczonej / 180 g / mol)
= 4,92 mola substancji rozpuszczonej / kg rozpuszczalnika
= 4,92 m
Ile siarczanu miedziowego będzie potrzebne do przygotowania 500 ml 0,4 M roztworu? Wyrazić wynik w gramach. Masa cząsteczkowa siarczanu miedzi (CuSO4): 160 g / mol.
Najpierw określamy mole, które należy rozpuścić w takim roztworze:
M = n / V
n = M V
n = (0,4 mol / l) 0,5 l
= 0,2 mola
Znając wtedy liczbę moli siarczanu miedziowego można obliczyć jego masę
n = m / PM
m = masa cząsteczkowa
m = 0,2 mola 160 g / mol
= 32 g CuSO4
Oznacza to, że 32 gramy tej soli należy rozpuścić w 500 ml rozpuszczalnika.
Jaka objętość roztworu jest potrzebna, aby po rozpuszczeniu 0,4 mola substancji rozpuszczonej miała stężenie 0,25 M.?
Objętość roztworu uzyskuje się z pojęcia molarności
M = n / V
V = n / M
V = 0,4 mola / (0,25 mola / l)
= 1,6 l
Oznacza to, że roztwór musi mieć objętość 1,6 litra, aby uzyskać takie stężenie 0,25 M..
Masę 8 g wodorotlenku sodu (NaOH) rozpuszcza się w 60 g roztworu o gęstości 1,6 g / ml. Jaka będzie molowość rozwiązania? Masa cząsteczkowa wodorotlenku sodu: 40 g / mol.
Najpierw należy obliczyć liczbę moli NaOH:
n = m / PM
= 8 g wodorotlenku sodu / (40 g / mol)
= 0,2 mola
Teraz przystępujemy do obliczenia objętości rozwiązania:
m = V d
v = 60 g / (1,6 g / ml)
v = 37,5 ml
Aby uzyskać molarność, objętość roztworu w litrach należy umieścić:
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
Obliczyć molarność roztworu kwasu chlorowodorowego (HCl) o gęstości 1,25 g / ml i stężeniu 35%, wyrażoną masę / masę. Masa cząsteczkowa kwasu solnego: 36,5 g / mol.
Określić masę 35% kwasu solnego
m = V d
m = 1000 ml 1,25 g / ml
= 1250 g
Ale nie wszystko to HCl, jest też woda:
masa HCl = 1250 g (35/100)
= 437,5 g
Co oznacza to samo, co powiedzenie, że w litrze 35% roztworu HCl znajduje się 437,5 grama HCl.
Następnie oblicza się mole HCl, aby natychmiast określić molarność:
n = m / PM
n = (437,5 g / l) / (36,5 g / mol)
= 11,98 mola / l
Molarność = 11,98 M.
Obliczyć molarność roztworu zawierającego 5 g NaCl w 2 l roztworu. Masa cząsteczkowa chlorku sodu: 58,5 g / mol.
Liczba moli / l NaCl można uzyskać w jednym kroku:
molarność = (5 g NaCl / 2 L roztworu) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)
= 0,043 mola / l
Molarność = 0,043 M.
Inną procedurą może być:
g / l NaCl = 5 g / 2 l
= 2,5 g / l
moli / l = (2,5 g / l) / (58,5 g / mol)
= 0,043 mola / l
= 0,043 M
Jeszcze bez komentarzy