Molaritatea este concentrația unei soluții în termeni de număr de moli ai dizolvatului în 1 dm 3 (1 litru) de soluție.

rețele

Care sunt unitățile de molaritate?

Unitățile de molaritate sunt M sau mol/L. A 1 M soluția se spune că este „un molar”.

Un mol este cantitatea de orice care are același număr de particule ca 12 g de carbon-12. Acest lucru echivalează cu aproximativ 6,02x10 23, denumit și Numărul lui Avogadro. Deci, 1 mol de hidrogen gazos (H2) conține 6,02x10 23 molecule și 1 mol de glucoză (C6H12O6.) Conține, de asemenea, 6,02x10 23 molecule, dar, deoarece H2 este o moleculă mult mai simplă, 1 mol de H2 va avea o cantitate mult mai mică masă (masa molară) mai mare de 1 mol de C6H12O6.

Ce este masa molară?

Masa molară este masa în grame a 1 mol dintr-o anumită moleculă.

Cum se găsește masa molară

Un mol de sodiu (Na) este de 22,99 g, iar 1 mol de clor este de 35,45 g. Pentru clorura de sodiu (NaCl) acestea sunt într-un raport de 1: 1, astfel încât masa molară a NaCl este 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol.
Pentru un compus cum ar fi apa (H2O), 1 mol de hidrogen (H) este 1.008 g/mol și 1 mol de oxigen (O) este 15.9994 g/mol. Deci, masa molară a H2O este (2 x 1,008) + 15,9994 = 18,0154 g/mol.

Cum se raportează molaritatea la concentrație?

Două soluții care au aceeași molaritate vor avea același număr de molecule ale substanței chimice pe litru, dar sunt susceptibile să conțină mase diferite ale substanței chimice pe litru pentru a realiza acest lucru. În timp ce două soluții la aceeași concentrație vor avea aceeași masă a substanței chimice pe litru de soluție, dar, prin urmare, este probabil să aibă un număr diferit de molecule ale substanței chimice pe litru. Cu condiția să se cunoască unele informații suplimentare, o valoare poate fi dedusă din cealaltă folosind ecuațiile de mai jos.

Pentru a calcula molaritatea sau pentru a calcula valorile conexe (inclusiv volumul, masa, masa molară și concentrația) din molaritate, sunt utilizate următoarele ecuații.

Număr de moli (mol) = Masă (g)/Masă molară (g/mol)
Concentrație (g/L) = masă (g)/volum (L)
Molaritate (M sau mol/L) = Număr de aluni (mol)/volum (L)

Exemplu de calcul al molarității și al concentrației

Scenariul în care majoritatea oamenilor de știință de laborator se vor confrunta cu acest tip de calcul este atunci când se elaborează soluții în urma unei proceduri de operare standard (SOP) sau a unei lucrări științifice. Aici, soluția utilizată este de obicei definită prin concentrația sa molară (M). De exemplu;
Trebuie să faci 0,5 M soluție de NaCl, după ce ați decis că doriți 2 litri cât NaCl ar trebui să adăugați?

  1. Mai întâi trebuie să calculați numărul de moli din această soluție, rearanjând ecuația
    Nu. Moles (mol) = MolaritateM) x Volum (L)
    = 0,5 x 2
    = 1 mol
  2. Pentru NaCI, masa molară este de 58,44 g/mol
    Acum putem folosi ecuația rearanjată
    Masa (g) = Nu. Moli (mol) x Masa molară (g/mol)
    = 1 x 58,44
    = 58,44 g
    Deci, pentru a face 2 litri de 0,5 M soluție de NaCI, ar trebui să adăugați 58,44 g NaCl.

Nu este necesară rearanjarea ecuației, deoarece instrumentul calculatorului va face acest lucru pentru dvs.

Pe măsură ce adăugați 58,44 g NaCl la 2 L de apă, ați putea exprima această valoare în termeni de concentrație
Concentrație (g/L) = masă (g)/volum (L)
= 58,44/2
= 29,22 g/L

Masă atomică (ma) - masa unui atom din acel element care reflectă de obicei masa nucleului (protoni plus neutroni). De exemplu, hidrogenul este 1. Acestea se măsurau în unități de masă atomică (UMA), dar acum sunt exprimate în Daltoni (Da).

Masa moleculară (numită și greutate moleculară) - suma greutăților atomice ale tuturor atomilor care apar într-o formulă moleculară dată. De exemplu, glucoza are o formulă moleculară de C6H12O6, greutatea moleculară a lui C este 12 Da, H este 1 Da și O este 16 Da. Prin urmare, masa moleculară a glucozei este = (6 x 12) + (12 x 1) + (6 x 16)
= 72 + 12 + 96
= 180 Da
Numeric, acesta este același lucru cu masa molară diferind doar în unitățile în care sunt exprimate.

Masa atomică relativă și masa moleculară relativă (DOMNUL) - valorile pentru masele atomice și, prin urmare, moleculare sunt obținute în mod normal în raport cu masa izotopului 12 C (carbon-12), cu toate acestea „relativă” este permisă în general din titlu. Scrise corect, valorile relative nu au unități.

Masa formulelor (numită și greutatea formulei) - suma greutăților atomice ale tuturor atomilor care apar într-o formulă empirică dată. Formula empirică indică mai degrabă raportul atomilor fiecărui element dintr-o moleculă decât numărul real. De exemplu, glucoza (formula moleculară C6H12O6) ar avea deci formula empirică CH2O, greutatea moleculară a lui C este de 12 g, H este de 1 g și O este de 16 g. Prin urmare, formula de masă a glucozei este
= (1 x 12) + (2 x 1) + (1 x 16)
= 12 + 2 +16
= 30 g
Pentru molecule precum H2O, unde formula este deja în forma sa cea mai simplă, masa formulă și masa moleculară sunt aceleași.

Normalitatea - similară cu molaritatea, cu toate acestea, calculul normalității folosește mai degrabă numărul de echivalenți mol decât numărul de aluni. Unitățile sunt N sau eq/L. Normalitatea este, în general, utilizată numai atunci când o substanță are mai multe sub-specii care pot participa la o reacție specificată, cum ar fi un proton pentru reacții acid/bazice, un electron pentru reacții de oxidare/reducere sau în reacții de precipitare. De exemplu, acidul sulfuric (H2SO4) are doi protoni ionizabili (H +) care pot participa la neutralizarea unei baze precum hidroxidul de sodiu (NaOH)
H2SO4 (aq) + 2 NaOH → 2 Na + (aq) + 2 H2O + SO4 2+ (aq)
Dacă o soluție de acid sulfuric este 1 M, atunci este 2 N exprimată ca normalitate. A 2 N soluția se spune că este „două normale”.

Molalitatea - similară cu molaritatea, totuși calculul molalității folosește mai degrabă masa decât volumul solventului utilizat, făcându-l independent de temperatură, spre deosebire de molaritate. Unitățile sunt m sau mol/kg.

NOTĂ: Completați cel puțin două valori pentru a obține rezultatul alteia făcând clic pe butonul „calculați”. Calculatorul va popula automat alte câmpuri acolo unde este posibil. Faceți clic aici pentru a afla mai multe despre calculatoarele de molaritate.