МОЛЯРНІСТЬ: КОНЦЕНТРАЦІЯ, ОДИНИЦІ, ОБЧИСЛЕННЯ, ВПРАВИ - ХІМІЯ - 2025

Молярность концентрація розчину , виражена в моль розчиненої речовини на літр розчину. Він скорочується як M і виражає залежність між масою розчиненої речовини та об'ємом розчину (м / об); хоча в традиційній формі це відношення виражається як вага до об’єму.

Моль - це кількість атомів або молекул, що містяться в атомній або молекулярній масі; Він виражається в грамах / моль. Один моль дорівнює 6,02 · 10 ²³ атомів або молекул, відомий як число Авогадро.

Формула молярності. Джерело: Габріель Болівар.

Існують й інші способи виразити залежність між масою розчиненої речовини та об'ємом, включаючи: процентне співвідношення між масою розчиненого речовини та об'ємом розчину та нормальністю. Останнє виражається як кількість еквівалентів розчиненого речовини на літр розчину.

Тим часом молалітність, яка визначається як кількість молей на кілограм розчинника, як правило, води, виражає залежність між масою розчинника та масою розчинника (м / м).

Форма вираження концентрації розчину в частках на мільйон (ppm) виражає взаємозв'язок між однією частиною розчиненого речовини та мільйоном частин розчину, використовуючись, як правило, для вираження співвідношення маса-маса (м / м). Але ви можете виразити співвідношення маси та об’єму (м / об).

Молярна концентрація, крім вираження в молях на літр, може бути виражена як мілімоли / літр (мілімолярний розчин); мікромоли / літр (мікромолярний розчин); тощо.

Проблеми з молярністю можна вирішити за допомогою аналітичного методу та за допомогою "правила трьох". Вибір методу залежатиме від майстерності, яку ви маєте у використанні одного з методів.

Молярна концентрація

Він використовується для вираження концентрації розчиненого речовини в заданому об'ємі розчину.

M = n / V (1)

Де M дорівнює молярності, n - кількість молей, а V - об'єм розчину. Отже, молярність розчину - це кількість молей розчиненого речовини на об'єм розчину, виражене в літрах.

З іншого боку, кількість родимок є

n = m / PM (2)

Де m - маса розчиненого розчиненого речовини, а PM - його молярна маса.

Заміна (2) в (1):

M = (м / пм) / V

Одиниці

Одиниця в Міжнародній системі молярної концентрації - моль / м ³ . Це відповідає мілімолярному розчину, оскільки один м ³ дорівнює 1000 літрів. У галузях хімії та біології молярна концентрація зазвичай виражається молями / L. Ця одиниця виражається за допомогою М (великої літери).

Розчин одного моль / л еквівалентний розчину М; розчин 10 ^-3 моль / л, дорівнює 1мМ (мілімолярний); і розчин 10 ^-6 моль / л, еквівалентний 1 мкМ (мікромолярний).

Як обчислити молярність?

Зручно використовувати вирази, зазначені вище, оскільки це гарантує, що результат застосування формули буде в молях / літрах, що є визначенням молярної концентрації.

Потім для обчислення молярності розчину необхідно виразити концентрацію розчиненого речовини в г / л. Потім знайти молекулярну масу розчиненого речовини (г / моль) і знайти співвідношення між концентрацією і молекулярною масою. Отриманий результат - молярність, виражена в молях / літр.

Перехід від молярності до молальності

Необхідною інформацією для переходу від молярності до молярності є знання щільності розчину. Це дозволяє знати масу розчину, що є суттєвою вимогою для розрахунку молярності.

Перший крок

Спочатку потрібно перейти від молярної концентрації до грамів / літрів. Для цього просто помножте молярність розчину на молекулярну масу розчиненого речовини.

Грам / літр розчиненої речовини = молярність (моль / літр) · молекулярна маса розчиненого речовини (грам / моль).

Це дає можливість отримати масу розчиненого речовини в 1 л розчину.

Другий крок

Тоді необхідно розрахувати масу розчину. Для цього використовується щільність однакова. Щільність зазвичай виражається в грамах / кубічних сантиметрах або мілілітрах.

Маса розчину (г) = об'єм щільності розчину (мл) (г / мл)

Третій крок

Отримання маси розчинника. Оскільки маса розчину дорівнює масі розчиненого речовини плюс масі розчинника, для отримання маси останнього достатньо відняти масу розчиненого речовини (етап 1) від маси розчину (етап 2).

Четвертий крок

Нарешті, розчинну масу (г) розчину необхідно перенести на масу розчиненої речовини, яка відповідає 1000 г або 1 кг розчинника. Для цього було б достатньо виконати просте правило трьох чи інших еквівалентних математичних операцій.

П'ятий крок

Розділіть г розчиненого речовини / 1000 г розчинника на молекулярну масу розчиненого речовини (г / моль), щоб отримати молярність розчину.

Числовий приклад

3 М розчин глюкози (молекулярна маса 180 г / моль) має щільність 1,15 г / мл. Обчисліть молярність цього розчину.

Спочатку розраховуємо грами глюкози, розчиненої в літрі розчину:

г / л = 3 молі / л 180 г / моль

= 540 г / л

Далі обчислюємо масу розчину від його щільності:

г розчину (маса) = 1000 мл 1,15 г / мл

= 1150 р

Маса розчинника задається різницею:

Маса розчинника = маса розчину - маса розчинника

= 1150 г - 540 г

= 610 гр

Але 610 г - це не 1000 г розчинника, як передбачено визначенням молярності. Тому необхідно обчислити, скільки грам глюкози розчинено в 1000 г розчинника:

Маса розчиненого речовини = 540 г розчиненого речовини (1000 г розчинника / 610 г розчинника)

= 885,25 гр

І, нарешті, молалітність обчислюється шляхом повернення грамів молям:

Молалітність = (885,25 г розчиненої речовини / 180 г / моль)

= 4,92 моль розчинника / кг розчинника

= 4,92 м

Вирішені проблеми

Завдання 1

Скільки кубового сульфату знадобиться для приготування 500 мл 0,4 М розчину? Виразіть результат у грамах. Молекулярна маса сульфату кутрію (CuSO ₄ ): 160 г / моль.

Спочатку визначаємо родимки, які необхідно розчинити в такому розчині:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 моль / л) 0,5 л

= 0,2 молей

Знаючи тоді кількість молей сульфату медобрису та його масу можна отримати

n = м / пм

m = нмолекулярна маса

m = 0,2 моль 160 г / моль

= 32 г CuSO ₄

Тобто 32 грами цієї солі необхідно розчинити в 500 мл розчинника.

Завдання 2

Який об'єм розчину потрібен, щоб при розчиненні 0,4 моль розчиненого речовини він мав концентрацію 0,25 М?

Об'єм розчину виходить із концепції молярності

M = n / V

V = n / M

V = 0,4 моль / (0,25 моля / л)

= 1,6 л

Це означає, що розчин повинен мати об’єм 1,6 літра, щоб отримати таку концентрацію 0,25 М.

Завдання 3

Масу 8 г гідроксиду натрію (NaOH) розчиняють у 60 г розчину, який має щільність 1,6 г / мл. Якою буде молярність рішення? Молекулярна маса гідроксиду натрію: 40 г / моль.

Спочатку повинні бути обчислені молі NaOH:

n = м / пм

= 8 г гідроксиду натрію / (40 г / моль)

= 0,2 молей

Тепер переходимо до обчислення обсягу розчину:

m = V d

v = 60 г / (1,6 г / мл)

v = 37,5 мл

Для отримання молярності необхідно розмістити об'єм розчину в літрах:

V = 37,5 мл 10 ^-3 л / мл

= 0,0375 л

М = 0,2 молей / 0,0375 л

5,33 молей / л

5,33 М

Завдання 4

Обчисліть молярність розчину соляної кислоти (HCl) з щільністю 1,25 г / мл та концентрацією 35%, вираженою масою / масою. Молекулярна маса соляної кислоти: 36,5 г / моль.

Визначте масу 35% соляної кислоти

m = V d

m = 1000 мл 1,25 г / мл

= 1250 гр

Але не все HCl, є також вода:

маса HCl = 1250 г (35/100)

= 437,5 гр

Це те саме, що говорити про те, що в літрі 35% розчину HCl міститься 437,5 г HCl.

Потім обчислюють молі HCl, щоб негайно визначити молярність:

n = м / пм

n = (437,5 г / л) / (36,5 г / моль)

= 11,98 моль / л

Молярність = 11,98 М

Завдання 5

Обчисліть молярність розчину, що містить 5 г NaCl у 2 л розчину. Молекулярна маса хлориду натрію: 58,5 г / моль.

Ви можете отримати моль / л NaCl за один крок:

молярність = (5 г розчину NaCl / 2 л) х (1 моль NaCl / 58,5 г NaCl)

= 0,043 моль / л

Молярність = 0,043 М

Іншою процедурою може бути:

г / л NaCl = 5 г / 2 л

= 2,5 г / л

молі / L = (2,5 г / л) / (58,5 г / моль)

= 0,043 моль / л

= 0,043 М

Список літератури

1. Родрігес, М. (2007). Хімія. Редакційний фонд салезіян
2. Віттен, Девіс, Пек і Стенлі. (2008). Хімія. (8-е видання). CENGAGE Навчання.
3. Вікіпедія. (2019). Молярність Відновлено з: es.wikipedia.org
4. Атарес Уерта. (sf). Моральність і молальність. . Відновлено з: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Формула молярності. Відновлено з сайту: softschools.com