MOLARITA: KONCENTRACE, JEDNOTKY, VÝPOČET, CVIČENÍ - CHEMIE - 2025

Molarita je koncentrace roztoku vyjádřenou v mol rozpuštěné látky na litr roztoku. Je zkrácena na M a vyjadřuje vztah mezi hmotností solutu a objemem roztoku (m / v); i když v tradiční formě je tento vztah vyjádřen jako hmotnost k objemu.

Krtek je počet atomů nebo molekul obsažených v atomové nebo molekulové hmotnosti; Vyjadřuje se v gramech na mol. Jeden mol se rovná 6,02,10 ²³ atomů nebo molekul, známých jako Avogadrovo číslo.

Vzorec molarity. Zdroj: Gabriel Bolívar.

Existují i ​​jiné způsoby, jak vyjádřit vztah mezi hmotou solutu a objemem, včetně: procentního vztahu mezi hmotností solutu a objemem roztoku a normálností. Ten je vyjádřen jako počet ekvivalentů rozpuštěné látky na litr roztoku.

Mezitím molalita, která je definována jako počet molů na kilogram rozpouštědla, obvykle vody, vyjadřuje vztah mezi hmotností rozpuštěné látky a hmotností rozpouštědla (m / m).

Forma vyjádření koncentrace roztoku v částech na milion (ppm), vyjadřuje vztah mezi jednou částí solutu a jedním miliónem částí roztoku, obvykle se používá k vyjádření vztahu hmotnost-hmotnost (m / m). Můžete však vyjádřit vztah objem / objem (m / v).

Molární koncentrace může být kromě toho, že je vyjádřena v molech na litr, vyjádřena jako milimol / litr (milimolární roztok); mikromoly / litr (mikromolární roztok); atd.

Problémy s molaritou lze vyřešit analytickou metodou a použitím „pravidla tří“. Výběr metody bude záviset na dovednostech, které máte při používání jedné z metod.

Molární koncentrace

Používá se k vyjádření koncentrace rozpuštěné látky v daném objemu roztoku.

M = n / V (1)

Kde M se rovná molárnosti, n je počet molů a V je objem roztoku. Molarita roztoku je tedy počet molů rozpuštěné látky na objem roztoku vyjádřený v litrech.

Na druhé straně je počet krtků

n = m / PM (2)

Kde m je hmotnost rozpuštěné rozpustné látky a PM její molární hmotnost.

Nahrazení (2) v (1):

M = (m / PM) / V

Jednotky

Jednotka v mezinárodním systému pro molární koncentrace je mol / m ³. To odpovídá milimolárním roztokem, protože jeden m ³ se rovná 1000 litrů. V oborech chemie a biologie je molární koncentrace obvykle vyjádřena v molech / L. Tato jednotka je vyjádřena písmenem M (velké písmeno).

Roztok 1 mol / l je ekvivalentní roztoku M; roztok ^10-3 mol / l, což se rovná 1 mM (milimolární); a roztok 10 ^-6 mol / l, rovná 1 uM (mikromolární).

Jak vypočítat molaritu?

Je vhodné použít výše uvedené výrazy, protože to zajišťuje, že výsledek aplikace vzorce bude v molech / litrech, což je definice molární koncentrace.

Poté, pro výpočet molárnosti roztoku, je nutné vyjádřit koncentraci rozpuštěné látky v g / l. Poté najděte molekulovou hmotnost rozpuštěné látky (g / mol) a vyhledejte poměr mezi koncentrací a molekulovou hmotností. Získaný výsledek je molarita vyjádřená v molech / litr.

Jděte od molarity k molality

Nezbytnou informací, kterou je třeba přejít od molarity k molality, je znát hustotu roztoku. To umožňuje znát hmotnost řešení, což je základní požadavek pro výpočet molality.

První krok

Nejprve musíte přejít z molární koncentrace na gramy / litry. K tomu jednoduše vynásobte molaritu roztoku molekulovou hmotností rozpuštěné látky.

Gram / litr rozpuštěné látky = molárnost (mol / litr) · molekulová hmotnost rozpuštěné látky (gramy / mol).

To umožňuje získat hmotnost rozpuštěné látky v 1 1 roztoku.

Druhý krok

Pak je nutné vypočítat hmotnost roztoku. K tomu se používá stejná hustota. Hustota je obvykle vyjádřena v gramech / krychlový centimetr nebo mililitr.

Hmotnost roztoku (g) ​​= objem roztoku (ml) hustota (g / ml)

Třetí krok

Získání hmotnosti rozpouštědla. Protože se hmotnost roztoku rovná hmotnosti rozpuštěné látky plus hmotnosti rozpouštědla, k získání hmotnosti rozpuštěné látky stačí odečíst hmotnost rozpuštěné látky (krok 1) od hmotnosti roztoku (krok 2).

Čtvrtý krok

Nakonec se musí solutová hmota (g) roztoku převést na solutovou hmotu, která odpovídá 1 000 g nebo 1 kg rozpouštědla. K tomu by stačilo provést jednoduché pravidlo tří nebo jiné ekvivalentní matematické operace.

Pátý krok

Rozdělte g rozpuštěné látky / 1 000 g rozpouštědla molekulovou hmotností rozpuštěné látky (g / mol), čímž se získá molalita roztoku.

Numerický příklad

3 M roztok glukózy (molekulová hmotnost 180 g / mol) má hustotu 1,15 g / ml. Vypočítejte molalitu tohoto roztoku.

Nejprve vypočítáme gramy glukózy rozpuštěné v litru roztoku:

g / l = 3 mol / l 180 g / mol

= 540 g / l

Dále vypočítáme hmotnost roztoku z jeho hustoty:

g roztoku (hmotnost) = 1 000 ml 1,15 g / ml

= 1150 g

Hmotnost rozpouštědla je dána rozdílem:

Hmotnost rozpouštědla = hmotnost roztoku - hmotnost rozpuštěné látky

= 1150 g - 540 g

= 610 g

Ale 610 g není 1000 g rozpouštědla, jak je stanoveno v definici molality. Proto se musí spočítat, kolik gramů glukózy se rozpustí v 1000 g rozpouštědla:

Hmotnost rozpuštěné látky = 540 g rozpuštěné látky (1 000 g rozpouštědla / 610 g rozpouštědla)

= 885,25 g

A konečně se molalita vypočítá vrácením gramů na mol:

Molality = (885,25 g rozpuštěné látky / 180 g / mol)

= 4,92 mol solut / kg rozpouštědla

= 4,92 m

Problémy vyřešeny

Problém 1

Kolik síranu měďnatého bude zapotřebí k přípravě 500 ml 0,4 M roztoku? Výsledek vyjádřete v gramech. Molekulová hmotnost síranu měďnatého (CuSO ₄): 160 g / mol.

Nejprve určíme krtky, které musí být rozpuštěny v takovém roztoku:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 mol / l) 0,5 1

= 0,2 mol

Znalost počtu molů síranu měďnatého a jeho hmotnosti lze získat

n = m / PM

m = nmolekulární hmotnost

m = 0,2 mol 160 g / mol

= 32 g CuSO ₄

To znamená, že 32 gramů této soli musí být rozpuštěno v 500 ml rozpouštědla.

Problém 2

Jaký objem roztoku je potřebný, aby se rozpustilo 0,4 mol rozpuštěné látky v koncentraci 0,25 M?

Objem roztoku se získá z konceptu molarity

M = n / V

V = n / M

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

= 1,6 l

To znamená, že k dosažení takové koncentrace 0,25 M musí mít roztok objem 1,6 litru.

Problém 3

Hmota 8 g hydroxidu sodného (NaOH) se rozpustí v 60 g roztoku, který má hustotu 1,6 g / ml. Jaká bude molarita řešení? Molekulová hmotnost hydroxidu sodného: 40 g / mol.

Nejprve musí být vypočteny moly NaOH:

n = m / PM

= 8 g hydroxidu sodného / (40 g / mol)

= 0,2 mol

Nyní přistoupíme k výpočtu objemu řešení:

m = V d

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

v = 37,5 ml

Pro získání molarity musí být umístěn objem roztoku v litrech:

V = 37,5 ml 10 ^-3 l / ml

= 0,0375 l

M = 0,2 mol / 0,0375 1

5,33 mol / l

5,33 M

Problém 4

Vypočítá se molarita roztoku kyseliny chlorovodíkové (HCI) s hustotou 1,25 g / ml a koncentrací 35%, vyjádřeno hmotnost / hmotnost. Molekulová hmotnost kyseliny chlorovodíkové: 36,5 g / mol.

Stanoví se hmotnost 35% kyseliny chlorovodíkové

m = V d

m = 1 000 ml 1,25 g / ml

= 1 250 g

Ale ne všechno je HCl, je tu také voda:

hmotnost HC1 = 1 250 g (35/100)

= 437,5 g

Což je stejné jako v případě, že v litru 35% roztoku HC1 je 437,5 gramů HC1.

Poté se vypočítají molární množství HC1, aby se okamžitě určila molárnost:

n = m / PM

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

= 11,98 mol / l

Molarita = 11,98 M

Problém 5

Vypočítejte molaritu roztoku obsahujícího 5 g NaCl ve 2 1 roztoku. Molekulová hmotnost chloridu sodného: 58,5 g / mol.

Molky / l NaCl můžete získat v jediném kroku:

molarita = (5 g NaCl / 2 l roztoku) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 mol / l

Molarita = 0,043 M

Další postup by mohl být:

g / l NaCl = 5 g / 2 l

= 2,5 g / l

mol / l = (2,5 g / l) / (58,5 g / mol)

= 0,043 mol / l

= 0,043 M

Reference

1. Rodríguez, M. (2007). Chemie. Salesiánská redakční nadace
2. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie. (8. ed.). CENGAGE Učení.
3. Wikipedia. (2019). Molarita Obnoveno z: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (sf). Molarita a molalita.. Obnoveno z: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Vzorec molarity. Obnoveno z: softschools.com