МОЛАРНОСТ: КОНЦЕНТРАЦИЯ, ЕДИНИЦИ, ИЗЧИСЛЕНИЕ, УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

В моларност е концентрацията на разтвор, изразено в молове от разтвореното вещество на литър разтвор. Съкращава се като M и изразява връзка между масата на разтвореното вещество и обема на разтвора (m / v); въпреки че в традиционна форма това отношение се изразява като тегло към обем.

Молът е броят на атомите или молекулите, съдържащи се в атомното или молекулното тегло; Изразява се в грамове / мол. Един мол се равнява на 6,02 · 10 ²³ атома или молекули, известни като числото на Авогадро.

Формула за моларитет. Източник: Габриел Боливар.

Има и други начини за изразяване на връзката между масата на разтвореното вещество и обема, включително: процентното съотношение между масата на разтвореното вещество и обема на разтвора и нормалността. Последното се изразява като брой еквиваленти на разтворено вещество на литър разтвор.

Междувременно, молалността, която се определя като брой молове на килограм разтворител, обикновено вода, изразява връзка между масата на разтвореното вещество и масата на разтворителя (m / m).

Формата на изразяване на концентрацията на разтвор в части на милион (ppm), изразява връзка между една част от разтвореното вещество и един милион части от разтвора, като обикновено се използва за изразяване на отношение маса-маса (m / m). Но можете да изразите отношение маса-обем (m / v).

Моларната концентрация, освен че се изразява в бенки на литър, може да се изрази като милимоли / литър (милимоларен разтвор); микромоли / литър (микромоларен разтвор); и т.н.

Проблемите с молярността могат да бъдат решени с помощта на аналитичен метод и с помощта на "правилото на три". Изборът на метод ще зависи от умението, което имате при използването на един от методите.

Моларна концентрация

Използва се за изразяване на концентрацията на разтворено вещество в даден обем разтвор.

M = n / V (1)

Където M е равно на моларността, n е броят на молите, а V е обемът на разтвора. И така, моларността на разтвора е броят молове разтвор на обем разтвор, изразен в литри.

От друга страна, броят на бенките е

n = m / PM (2)

Където m е масата на разтвореното разтворено вещество и PM - моларната му маса.

Подмяна на (2) в (1):

M = (m / PM) / V

Единици

Единицата в Международната система за моларна концентрация е mol / m ³. Това съответства на милимоларен разтвор, тъй като едно m ^{3 се} равнява на 1000 литра. В отраслите на химията и биологията моларната концентрация обикновено се изразява като бенки / L. Тази единица се изразява с M (главна буква).

Разтвор от един мол / L е еквивалентен на разтвор М; разтвор от 10 ^-3 мола / L, равен на 1 mM (милимоларен); и разтвор от 10 ^-6 мола / L, е еквивалентен на 1 цМ (микромоларен).

Как да изчислим моларността?

Удобно е да се използват изразите, посочени по-горе, защото това гарантира, че резултатът от прилагането на формулата ще бъде в бенки / литри, което е определението за моларна концентрация.

След това, за да се изчисли моларността на разтвора, е необходимо да се изрази концентрацията на разтвореното вещество в g / L. След това да се намери молекулното тегло на разтвореното вещество (g / mol) и да се намери съотношението между концентрацията и молекулното тегло. Полученият резултат е моларността, изразена в бенки / литър.

Преминете от моларност към молалност

Необходима информация за преминаване от моларност към молалност е да се знае плътността на разтвора. Това позволява да се знае масата на разтвора, съществено изискване за изчисляване на моларността.

Първа стъпка

Първо трябва да преминете от моларната концентрация към грамове / литри. За да направите това, просто умножете моларността на разтвора по молекулното тегло на разтвореното вещество.

Грамове / литър разтворено вещество = моларност (бенки / литър) · молекулно тегло на разтвореното вещество (грам / мол).

Това позволява да се получи масата на разтвореното вещество в 1 L разтвор.

Втора стъпка

Тогава е необходимо да се изчисли масата на разтвора. За това се използва плътността на същото. Плътността обикновено се изразява в грамове / кубически сантиметър или милилитър.

Маса на разтвора (g) = обем на плътността на разтвора (mL) (g / mL)

Трета стъпка

Получаване на масата на разтворителя. Тъй като масата на разтвора е равна на масата на разтвореното вещество плюс масата на разтворителя, за да се получи масата на последния, достатъчно е да се извади масата на разтвореното вещество (етап 1) от масата на разтвора (етап 2).

Четвърта стъпка

Накрая, разтворената маса (g) от разтвора трябва да се пренесе в разтворената маса, която съответства на 1000 g или 1 kg разтворител. За да направите това, просто изпълнете обикновено правило на три или друга еквивалентна математическа операция.

Пета стъпка

Разделете g разтворител / 1000 g разтворител по молекулното тегло на разтвореното вещество (g / mol), за да се получи моларността на разтвора.

Числен пример

3 М разтвор на глюкоза (молекулно тегло 180 g / mol) има плътност 1,15 g / mL. Изчислете моларността на този разтвор.

Първо изчисляваме грамовете глюкоза, разтворена в литър разтвор:

g / L = 3 мола / L 180 g / mol

= 540 g / L

След това изчисляваме масата на разтвора от неговата плътност:

g разтвор (маса) = 1000 ml 1,15 g / ml

= 1,150 g

Масата на разтворителя се определя от разликата:

Маса на разтворителя = маса на разтвора - маса на разтворителя

= 1,150 g - 540 g

= 610 g

Но 610 g не е 1000 g разтворител, както е определено от дефиницията на моларността. Следователно трябва да се изчисли колко грама глюкоза са разтворени в 1000 g разтворител:

Маса на разтвореното вещество = 540 g разтворител (1000 g разтворител / 610 g разтворител)

= 885,25 g

И накрая молалността се изчислява чрез връщане на грамовете на бенките:

Molality = (885,25 g разтворим / 180 g / mol)

= 4,92 мол разтворител / kg разтворител

= 4,92 m

Решени проблеми

Проблем 1

Колко куприков сулфат ще ви е необходимо, за да приготвите 500 мл 0,4 М разтвор? Изразете резултата в грамове. Молекулно тегло на меден сулфат (CuSO ₄): 160 g / mol.

Първо определяме бенките, които трябва да бъдат разтворени в такъв разтвор:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 mol / L) 0,5 L

= 0,2 мола

Знаейки тогава може да се получи броят на бенките меден сулфат

n = m / PM

m = nmolecular тегло

m = 0,2 mol 160 g / mol

= 32 гр на CuSO ₄

Тоест 32 грама от тази сол трябва да бъдат разтворени в 500 мл разтворител.

Проблем 2

Какъв обем на разтвора е необходим, така че когато се разтвори 0,4 мол разтворим, той да има концентрация 0,25 М?

Обемът на разтвора се получава от концепцията за моларност

M = n / V

V = n / M

V = 0,4 мола / (0,25 бен / л)

= 1.6 L

Това означава, че разтворът трябва да има обем 1,6 литра, за да се получи такава концентрация 0,25 М.

Проблем 3

Маса от 8 g натриев хидроксид (NaOH) се намира разтворена в 60 g разтвор, който има плътност 1,6 g / mL. Каква ще бъде моларността на разтвора? Молекулно тегло на натриев хидроксид: 40 g / mol.

Първоначално трябва да се изчислят молите на NaOH:

n = m / PM

= 8 g натриев хидроксид / (40 g / mol)

= 0,2 мола

Сега продължаваме да изчисляваме обема на разтвора:

m = V d

v = 60 g / (1.6 g / mL)

v = 37.5 mL

За да се получи моларността, трябва да се постави обемът на разтвора в литри:

V = 37,5 ml 10 ^-3 L / mL

= 0,0375 L

М = 0,2 мола / 0,0375 L

5.33 бен / L

5,33 M

Проблем 4

Изчислете моларността на разтвор на солна киселина (HCl) с плътност 1,25 g / mL и 35% концентрация, изразена маса / маса. Молекулно тегло на солна киселина: 36,5 g / mol.

Определете масата на 35% солна киселина

m = V d

m = 1,000 ml 1,25 g / ml

= 1250 g

Но не всичко е HCl, има и вода:

маса HCl = 1250 g (35/100)

= 437.5 g

Което е същото като да кажем, че в литър 35% разтвор на HCl има 437,5 грама HCl.

След това се изчисляват молите на HCl, за да се определи незабавно моларността:

n = m / PM

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

= 11,98 мола / L

Моларност = 11.98 M

Проблем 5

Изчислете моларността на разтвор, съдържащ 5 g NaCl в 2 L разтвор. Молекулно тегло на натриев хлорид: 58,5 g / mol.

Можете да получите бенките / L на NaCl с една стъпка:

моларитет = (5 g NaCl / 2 L разтвор) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 мол / л

Моларност = 0,043 M

Друга процедура може да бъде:

g / L NaCl = 5 g / 2 L

= 2,5 g / L

бенки / L = (2.5 g / L) / (58.5 g / mol)

= 0,043 мол / л

= 0,043 M

Препратки

1. Родригес, М. (2007). Химия. Редакционна фондация на Салезиан
2. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. (2008 г.). Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
3. Wikipedia. (2019). Моларност Възстановено от: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (SF). Моларност и молалност., Възстановени от: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Формула за моларитет. Възстановени от: softschools.com