Co to jest molarność i jak jest obliczana?

Zawartość

• Poznaj kreta
• Wprowadzenie do molarności
• Przykład do obliczenia molarności
• Obliczanie substancji rozpuszczonej potrzebnej dla określonej molowości

Dla celów pomiarowych wygodnie jest wiedzieć, ile substancji rozpuszcza się w danej objętości roztworu; to chemicy rozumieją przez „stężenie”. Molarność jest najczęstszym sposobem wyrażania stężenia podczas pracy z roztworami i reakcjami chemicznymi. Powodem jest to, że reagenty (pierwiastki lub związki) łączą się w stosunkach liczb całkowitych, gdy ich ilości wyrażone są w jednostkach nazywane „kretami”. Na przykład 2 mole gazowego wodoru łączą się z 1 molem gazowego tlenu, aby wytworzyć 2 mole wody w reakcji chemicznej: 2H₂ + O₂ = 2H₂O.

Poznaj kreta

Mol substancji jest zdefiniowany jako określona liczba atomów lub cząsteczek zwana „liczbą Avogadro”, która wynosi 6,022 × 10²³. Liczba ta wynika z umowy międzynarodowej, opartej na liczbie atomów dokładnie 12 gramów (g) izotopu węgla „C-12”. Wygoda, jaką zapewnia ta „jednostka zliczająca”, liczba Avogadro, jest widoczna przy rozważaniu, na przykład, wagi 1 mola każdego tlenu, wody i dwutlenku węgla, które wynoszą odpowiednio 16,00 g, 18,02 g i 44,01 g.

Wprowadzenie do molarności

Molarność lub stężenie molowe (M) definiuje się jako liczbę moli substancji lub „substancji rozpuszczonej” rozpuszczonej w 1 litrze roztworu. Molarności nie należy mylić z „molarnością”, która jest stężeniem wyrażonym w molach substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika. Przykłady pomogą wyjaśnić pojęcie molarności i jak to działa.

Przykład do obliczenia molarności

Rozważ problem, który wymaga molarności roztworu zawierającego 100 gramów (g) chlorku sodu, NaCl, w 2,5 litrze roztworu. Najpierw określ „ciężar formuły” NaCl, sumując „masy atomowe” jego pierwiastków, Na i Cl, w następujący sposób:

22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl / mol.

Następnie obliczyć liczbę moli w 100 g NaCl, dzieląc masę NaCl przez masę formuły:

100 g NaCl ÷ = 1,71 mola NaCl.

Na koniec obliczyć molowość roztworu, dzieląc liczbę moli NaCl przez objętość roztworu:

1,71 mola NaCl ÷ 2,5 litra = 0,684 M.

Obliczanie substancji rozpuszczonej potrzebnej dla określonej molowości

Rozważ problem, który dotyczy wagi siarczanu sodu, Na₂WIĘC₄, wymagane do przygotowania 250 mililitrów (ml) 0,5 M roztworu. Pierwszym krokiem jest obliczenie liczby moli Na₂WIĘC₄ wymagane przez pomnożenie objętości roztworu przez molowość:

0,25 litra × 0,5 mola Na₂WIĘC₄/ litr = 0,125 mola Na₂WIĘC₄

Następnie formuła masy Na₂WIĘC₄ określa się, sumując masy atomowe jego atomów składowych. Cząsteczka Na₂WIĘC₄ zawiera 2 atomy Na, 1 atom S (siarka) i 4 atomy O (tlen), dlatego jego formuła ma masę:

+ 32,07 + = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na₂WIĘC₄/kret

Wreszcie waga Na₂WIĘC₄ wymagane oblicza się, mnożąc liczbę moli przez wagę formuły:

0,125 mola Na₂WIĘC₄ × 142,1 g Na₂WIĘC₄/ mol Na₂WIĘC₄ = 17,76 g Na₂WIĘC₄.