Zawartość
Roztwór jest mieszaniną związków, w której jeden z nich - substancja rozpuszczona - jest rozprowadzany w drugim, znanym jako rozpuszczalnik. Rozpuszczalnikiem jest zawsze związek, który stanowi największą część mieszaniny, aw większości rzeczywistych sytuacji rozpuszczalnikiem jest woda. Właściwości roztworu zmieniają się wraz ze stężeniem substancji rozpuszczonej, więc chemicy potrzebują jednostek stężenia do jego pomiaru. Najważniejszą jednostką stężenia jest molarność, czyli liczba moli substancji rozpuszczonej na litr roztworu. Molarność jest oznaczona wielką literą M, a M w chemii oznacza:
Molarność (M) = (mole substancji rozpuszczonej) ÷ (litry roztworu).
Aby obliczyć liczbę moli substancji rozpuszczonej, potrzebujesz dwóch informacji, które możesz wyciągnąć z innych danych. Pierwszy to wzór chemiczny substancji rozpuszczonej, a drugi to masa substancji rozpuszczonej. Następnie obliczasz molarność, mierząc objętość roztworu, przeliczając ją na litry i dzieląc tę liczbę na liczbę moli.
Co to jest kret?
Poza owłosionymi kopiącymi zwierzętami, kret jest jedną z centralnych jednostek pomiarowych w chemii. Opiera się na liczbie Avogadros, która wynosi 6,02 x 1023. Jest to liczba atomów w próbce węgla-12, która waży dokładnie 12.000 gramów. Ta sama liczba cząstek dowolnego innego związku jest molem tego związku. Jeden mol dowolnego związku ma charakterystyczną masę w gramach, która jest dokładnie taka sama jak jego masa atomowa w jednostkach masy atomowej (amu). Na przykład masa atomowa wodoru wynosi 1,008 amu, więc mol wodoru waży 1,008 gramów.
Możesz przeglądać masy atomowe w układzie okresowym i obliczyć masę cząsteczkową związku na podstawie jego wzoru chemicznego. Gdy poznasz masę atomową związku, natychmiast poznasz masę mola tego związku (masę molową). Jeśli masz pod ręką próbkę związku, po prostu zważ go i podziel przez masę molową, aby znaleźć liczbę moli.
Przykład: Próbka wodorotlenku sodu (NaOH) waży 32 gramy. Ile to jest moli?
Z układu okresowego wynika, że masy atomowe sodu, tlenu i wodoru wynoszą odpowiednio 22,990, 15,999 i 1,008 amu. Zaokrąglając do liczby całkowitej, ich masy molowe wynoszą odpowiednio 23, 16 i 1 gram. Dodaj je razem, aby uzyskać masę molową wodorotlenku sodu, która okazuje się wynosić 40 gramów. Podziel tę liczbę na ilość, którą masz pod ręką, aby znaleźć liczbę moli:
32 g / 40 g = 0,8 mola.
Jak znaleźć molarność
Dopóki masz sposób pomiaru masy substancji rozpuszczonej, możesz obliczyć jej molarność, mierząc objętość roztworu. Uważaj tutaj, ponieważ molarność jest zawsze wyrażana w molach / litrach, więc jeśli mierzysz objętość w innych jednostkach, musisz przeliczyć na litry. Oto kilka współczynników konwersji, które mogą Ci się przydać:
1 litr = 0,001 metra sześciennego = 1000 mililitrów = 0,264 galonów amerykańskich = 33,81 uncji płynu.
Przykład
Wlej 12 gramów soli (NaCl) do zlewki zawierającej 20 uncji wody. Jaka jest molowość soli w roztworze?
Możesz rozwiązać ten problem w trzech łatwych krokach:
Zaokrąglając do jednego miejsca po przecinku, masa jednego mola sodu (Na) wynosi 23,0 gramów, a chloru (Cl) wynosi 35,5 gramów, więc jeden mol NaCl ma masę 58,5 gramów. Masz 12 gramów, co odpowiada 12 / 58,5 = 0,21 mola.
Jeśli 33,81 uncji jest taki sam jak 1 litr, 20 uncji to 20 / 33,81 = 0,59 litra.
Podziel liczbę moli NaCl przez objętość roztworu, aby uzyskać molowość.
0,21 mola ÷ 0,59 litra =
0,356 M.