Mikä on molaarisuus ja kuinka se lasketaan?

Sisältö

• Tapaa mooli
• Johdanto molaarisuuteen
• Esimerkki molaarisuuden laskemiseksi
• Määritetylle molaarisuudelle tarvittavan liuenneen aineen laskeminen

Mittaustarkoituksiin on kätevää tietää, kuinka suuri osa aineesta on liuennut määrätyssä tilavuudessa liuosta; tätä kemikot tarkoittavat "konsentraatiolla". Molaarisuus on yleisin tapa ilmaista konsentraatio työskennellessä liuosten ja kemiallisten reaktioiden kanssa. Syynä on, että reagenssit (elementit tai yhdisteet) yhdistyvät kokonaislukuisina suhteina, kun niiden määrät ilmaistaan ​​yksikköinä nimeltään ”myyrät”. Esimerkiksi 2 moolia vetykaasua yhdistyvät 1 mooliin happea kaasua tuottamaan 2 moolia vettä kemiallisella reaktiolla: 2H₂ + O₂ = 2H₂O.

Tapaa mooli

Aineen mooli määritetään tietynä atomien tai molekyylien lukumääräksi, jota kutsutaan Avogadro-lukuksi, joka on 6,022 × 10²³. Luku on johdettu kansainvälisestä sopimuksesta, joka perustuu atomien lukumäärään tarkalleen 12 grammassa (g) hiili-isotooppia "C-12". Tämän "laskentayksikön", Avogadro-numeron, tarjoama mukavuus näkyy, kun otetaan huomioon esimerkiksi hapen, veden ja hiilidioksidin yhden moolin painot, jotka ovat vastaavasti 16,00 g, 18,02 g ja 44,01 g.

Johdanto molaarisuuteen

Molaarisuus tai moolipitoisuus (M) määritellään aineen tai "liuenneen aineen" moolien lukumääräksi liuotettuna 1 litraan liuosta. Molaarisuutta ei pidä sekoittaa "molaarisuuteen", joka on konsentraatio ilmaistuna liukenevan aineen moolina kilogrammaa liuotinta. Esimerkit auttavat selventämään molaarisuuden käsitettä ja sen toimintaa.

Esimerkki molaarisuuden laskemiseksi

Harkitse ongelmaa, joka vaatii liuoksen molaarisuutta, joka sisältää 100 grammaa (g) natriumkloridia, NaCl, 2,5 litrassa liuosta. Ensin määritetään NaCl: n ”kaavan paino” lisäämällä yhteen sen elementtien, Na ja Cl, “atomipainot” seuraavasti:

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

Seuraavaksi lasketaan moolien lukumäärä 100 grammassa NaCl: a jakamalla NaCl: n paino kaavan painolla:

100 g NaCl = 1,71 moolia NaCl.

Lopuksi lasketaan liuoksen molaarisuus jakamalla NaCl-moolien lukumäärä liuoksen tilavuudella:

1,71 moolia NaCl ÷ 2,5 litraa = 0,684 M.

Määritetylle molaarisuudelle tarvittavan liuenneen aineen laskeminen

Harkitse ongelmaa, joka vaatii natriumsulfaatin painoa Na₂NIIN₄, jota tarvitaan 250 millilitran (ml) valmistamiseksi 0,5 M liuosta. Ensimmäinen askel on Na-moolien lukumäärän laskeminen₂NIIN₄ vaaditaan kertomalla liuoksen tilavuus molaarisuudella:

0,25 litraa × 0,5 moolia Na₂NIIN₄/ litra = 0,125 moolia Na₂NIIN₄

Seuraavaksi kaavan paino Na₂NIIN₄ määritetään lisäämällä yhteen sen sisältämien atomien atomipainot. Na-molekyyli₂NIIN₄ sisältää 2 Na-atomia, 1 S-atomia (rikki) ja 4 O-atomia (happea), joten sen kaavan paino on:

+ 32,07 + = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na₂NIIN₄/mooli

Lopuksi Na: n paino₂NIIN₄ tarvittava määrä lasketaan kertomalla moolien lukumäärä kaavan painolla:

0,125 moolia Na₂NIIN₄ × 142,1 g Na₂NIIN₄/ mooli Na₂NIIN₄ = 17,76 g Na₂NIIN₄.