MOLAARISUUS: KESKITTYMINEN, YKSIKÖT, LASKENTA, HARJOITUKSET - KEMIA - 2026

Molaarisuus on liuoksen väkevöinti ilmaistuna moolia liuennutta ainetta litraa kohti liuosta. Sitä lyhennetään M: ksi ja se ilmaisee suhteen liuenneen aineen massan ja liuoksen tilavuuden (m / v) välillä; vaikka perinteisessä muodossa tämä suhde ilmaistaan ​​painona tilavuuteen.

Mooli on atomien tai molekyylien lukumäärä atomissa tai molekyylipainossa; Se ilmaistaan ​​grammoina / mooli. Yksi mooli on 6,02 · 10 ²³ atomia tai molekyylejä, jotka tunnetaan Avogadro-numerona.

Molaarisuuskaava. Lähde: Gabriel Bolívar.

On myös muita tapoja ilmaista liuenneen aineen massan ja tilavuuden välinen suhde, mukaan lukien: liuenneen aineen massan ja liuoksen tilavuuden välinen prosenttisuhde ja normaalisuus. Jälkimmäinen ilmaistaan ​​liuenneen aineen ekvivalenttimääräinä litrassa liuosta.

Sillä välin molaarisuus, joka määritellään moolien lukumäärää kilogrammaa liuotinta, yleensä vettä, ilmaisee suhteen liuenneen aineen massan ja liuottimen massan (m / m) välillä.

Liuoksen konsentraation ilmaisumuoto miljoonasosina (ppm) ilmaisee suhteen liuenneen osan yhden ja miljoonan osan liuosta välillä, jota käytetään yleensä massa-massa-suhteen ilmaisemiseen (m / m). Mutta voit ilmaista massa-tilavuus-suhteen (m / v).

Sen lisäksi, että moolipitoisuus ilmaistaan ​​moolina litrassa, se voidaan ilmaista millimoolina litrassa (millimolaarinen liuos); mikromoolit / litra (mikromooliliuos); jne.

Molaarisuusongelmat voidaan ratkaista analyyttisellä menetelmällä ja ”kolmen säännön” avulla. Menetelmän valinta riippuu taidoista, joita sinulla on jonkin menetelmän käytössä.

Molaarinen pitoisuus

Sitä käytetään ilmoittamaan liuenneen aineen pitoisuus tietyssä tilavuudessa liuosta.

M = n / V (1)

Kun M on yhtä suuri kuin molaarisuus, n on moolien lukumäärä ja V on liuoksen tilavuus. Joten liuoksen molaarisuus on liukoisen aineen moolien lukumäärä liuosta kohti litroina.

Toisaalta moolien lukumäärä on

n = m / PM (2)

Missä m on liuenneen liuenneen aineen massa ja PM: n sen moolimassa.

Korvaa (2) kohdassa (1):

M = (m / PM) / V

yksiköt

Kansainvälisessä moolipitoisuusjärjestelmässä yksikkö on mol / m ³. Tämä vastaa millimolaarista ratkaisua, koska yksi m ³ on 1000 litraa. Kemian ja biologian aloilla moolipitoisuus ilmaistaan ​​yleensä moolina / L. Tämä yksikkö ilmaistaan ​​M: llä (iso kirjain).

Yhden moolin / L liuos vastaa liuosta M; liuos, joka on 10 - ³ moolia / l, vastaa 1 mM (millimolaarista); ja liuos, joka on 10 - ⁶ moolia / l, vastaa 1 uM (mikromolaari).

Kuinka laskea molaarisuus?

Edellä mainittujen lausekkeiden käyttö on kätevää, koska se varmistaa, että kaavan soveltamisen tulos on moolia / litra, mikä on molaarisen konsentraation määritelmä.

Sitten liuoksen molaarisuuden laskemiseksi on tarpeen ilmaista liuenneen aineen konsentraatio g / l. Löydä sitten liuenneen aineen molekyylipaino (g / mol) ja konsentraation ja molekyylipainon välinen suhde. Saatu tulos on molaarisuus ilmaistuna moolia / litra.

Siirry molaarisuudesta molaarisuuteen

Tarvittava tieto siirtyäksesi molaarisuudesta molaarisuuteen on tietää liuoksen tiheys. Tämän avulla liuoksen massa voidaan tietää, mikä on olennainen vaatimus molaarisuuden laskemiseksi.

Ensimmäinen askel

Ensin täytyy siirtyä moolipitoisuudesta grammoihin / litroihin. Voit tehdä tämän yksinkertaisesti kertomalla liuoksen molaarisuus liuenneen aineen moolimassalla.

Grammaa / litra liuennut ainetta = molaarisuus (moolia / litra) · liuenneen aineen molekyylipaino (grammat / mooli).

Tämä tekee mahdolliseksi saada liuenneen aineen massa 1 litrassa liuosta.

Toinen vaihe

Sitten on tarpeen laskea liuoksen massa. Tätä varten käytetään saman tiheyttä. Tiheys ilmaistaan ​​yleensä grammoina / kuutiometri tai millilitra.

Liuoksen massa (g) = liuoksen tilavuus (ml) tiheys (g / ml)

Kolmas vaihe

Liuottimen massan saaminen. Koska liuoksen massa on yhtä suuri kuin liuenneen aineen massa plus liuottimen massa, niin että saadaan viimeksi mainitun massa, riittää, että vähennetään liuenneen aineen (vaihe 1) massa liuoksen massasta (vaihe 2).

Neljäs vaihe

Lopuksi liuoksen liuennut massa (g) on ​​siirrettävä liuenneeseen massaan, joka vastaa 1 000 g tai 1 kg liuotinta. Tämän tekemiseksi riittää, että suoritetaan yksinkertainen kolmen tai muun vastaavan matemaattisen operaation sääntö.

Viides vaihe

Jaa liukenevan aineen g / 1000 g liuotinta liuenneen aineen moolimassalla (g / mol) liuoksen molaarisuuden saamiseksi.

Numeerinen esimerkki

3 M glukoosiliuoksen (molekyylipaino 180 g / mol) tiheys on 1,15 g / ml. Laske tämän liuoksen molaarisuus.

Laskemme ensin litrassa liuosta liuenneita glukoosigrammeja

g / L = 3 moolia / L 180 g / mol

= 540 g / l

Seuraavaksi lasketaan liuoksen massa sen tiheydestä:

g liuosta (massa) = 1 000 ml 1,15 g / ml

= 1,150 g

Liuottimen massa ilmoitetaan erotuksella:

Liuottimen massa = liuoksen massa - liuenneen aineen massa

= 1,150 g - 540 g

= 610 g

Mutta 610 g ei ole 1000 g liuotinta, kuten molaarisuuden määritelmässä määrätään. Siksi on laskettava, kuinka monta grammaa glukoosia on liuennut 1000 g: aan liuotinta:

Liuenneen aineen massa = 540 g liuotettua ainetta (1 000 g liuotinta / 610 g liuotinta)

= 885,25 g

Ja lopuksi molaarisuus lasketaan palauttamalla grammat mooleihin:

Molaarisuus = (885,25 g liuotettua ainetta / 180 g / mol)

= 4,92 mol liuotettua ainetta / kg liuotinta

= 4,92 m

Ongelmat ratkaistu

Tehtävä 1

Kuinka paljon kuparisulfaattia tarvitaan 500 ml: n 0,4 M liuoksen valmistamiseen? Tulos ilmoitetaan grammoina. Kuparisulfaatin (CuSO ₄) molekyylipaino: 160 g / mol.

Ensin määritetään moolit, jotka on liuotettava sellaiseen liuokseen:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 moolia / L) 0,5 I

= 0,2 moolia

Kun sitten tiedät kuparisulfaatin moolimäärä, sen massa voidaan saada

n = m / PM

m = nmolekyylipaino

m = 0,2 mol 160 g / mol

= 32 g CuSO ₄

Toisin sanoen 32 grammaa tätä suolaa on liuotettava 500 ml: aan liuotinta.

Tehtävä 2

Minkä tilavuuden liuosta tarvitaan, jotta kun 0,4 moolia liuotettua ainetta liukenee, sen pitoisuus on 0,25 M?

Liuoksen tilavuus saadaan molaarisuuden käsitteestä

M = n / V

V = n / M

V = 0,4 moolia / (0,25 moolia / l)

= 1,6 L

Se tarkoittaa, että liuoksen tilavuuden on oltava 1,6 litraa, jotta saadaan tällainen pitoisuus 0,25 M.

Tehtävä 3

8 g natriumhydroksidin (NaOH) massa liuotetaan 60 g: aan liuosta, jonka tiheys on 1,6 g / ml. Mikä on ratkaisun molaarisuus? Natriumhydroksidin molekyylipaino: 40 g / mol.

NaOH-moolit on ensin laskettava:

n = m / PM

= 8 g natriumhydroksidia / (40 g / mol)

= 0,2 moolia

Nyt lasketaan ratkaisun tilavuus:

m = Vd

v = 60 g / (1,6 g / ml)

v = 37,5 ml

Molaarisuuden saamiseksi liuostilavuus litroissa on asetettava:

V = 37,5 ml 10 - ³ l / ml

= 0,0375 L

M = 0,2 moolia / 0,0375 L

5,33 moolia / l

5,33 M

Tehtävä 4

Lasketaan suolahapon (HCl) liuoksen molaarisuus, jonka tiheys on 1,25 g / ml ja konsentraatio 35%, ilmaistuna massa / massa. Kloorivetyhapon moolimassa: 36,5 g / mol.

Määritä 35-prosenttisen suolahapon massa

m = Vd

m = 1 000 ml 1,25 g / ml

= 1 250 g

Mutta kaikki ei ole HCl, on myös vettä:

massa HCI = 1 250 g (35/100)

= 437,5 g

Mikä on sama kuin sanomalla, että litrassa 35-prosenttista HCl-liuosta on 437,5 grammaa HCI: a.

Sitten HCl-moolit lasketaan molaarisuuden määrittämiseksi välittömästi:

n = m / PM

n = (437,5 g / l) / (36,5 g / mol)

= 11,98 moolia / l

Molaarisuus = 11,98 M

Tehtävä 5

Laske liuoksen molaarisuus, joka sisältää 5 g NaCl: a 2 l: ssa liuosta. Natriumkloridin molekyylipaino: 58,5 g / mol.

Voit saada NaCl: n moolia / L yhdessä vaiheessa:

molaarisuus = (5 g NaCl / 2 L liuos) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 mol / L

Molaarisuus = 0,043 M

Toinen menettely voisi olla:

g / l NaCl = 5 g / 2 l

= 2,5 g / l

moolia / L = (2,5 g / L) / (58,5 g / mol)

= 0,043 mol / L

= 0,043 M

Viitteet

1. Rodríguez, M. (2007). Kemia. Salesian Toimitussäätiö
2. Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia. (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
3. Wikipedia. (2019). molaarisuus Palautettu osoitteesta: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (SF). Molaarisuus ja molaarisuus.. Palautettu: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Molaarisuuskaava. Palautettu sivustolta: softschools.com