Molaritetskoncentration, enheter, beräkning, övningar

De Molaritet Det är koncentrationen av en lösning uttryckt i mol från lösta ämnen per liter lösning. Det förkortas som M och uttrycker en relation mellan lösningens massa och lösningsvolymen (M/V); Även på ett traditionellt sätt uttrycks detta förhållande som volymvikt.

En mol är antalet atomer eller molekyler som finns i atom- eller molekylvikten; Det uttrycks i gram/mol. En mol motsvarar 6,02 · 10²³ Atomer eller molekyler, känd som Avogadro -numret.

Molaritetsformel. Källa: Gabriel Bolívar.

Det finns andra sätt att uttrycka förhållandet mellan massan av ett lösta ämnet och volymen, inklusive: det procentuella förhållandet mellan lösningens massa och lösningsvolymen och normaliteten. Det senare uttrycks som antalet ekvivalenter av en lösta lösning per liter lösning.

Samtidigt uttrycker malealitet, som definieras som antalet mol per kilo lösningsmedel, vanligtvis vatten, ett samband mellan lösningsmedlets massa och massans massa (m/m).

Expressionsformen för koncentrationen av en lösning i delar per miljon (ppm) uttrycker en relation mellan en del av lösta ämnet och en miljon delar av lösningen, som vanligtvis används för att uttrycka ett mass-MASA-förhållande (m/m). Men du kan uttrycka ett massvolymförhållande (M/V).

Molarkoncentration, förutom att uttrycka sig i mol per liter, kan uttryckas som millimol/liter (millimolär lösning); Micromoles/ liter (mikromolär lösning); etc.

Molaritetsproblem kan lösas med hjälp av en analytisk metod och genom att använda "regeln om tre". Valet av en metod beror på förmågan att använda en av metoderna.

[TOC]

Molkoncentration

Används för att uttrycka koncentrationen av ett lösta ämnet i en viss lösning av lösning.

M = n/v (1)

Där m är lika med molaritet, n är antalet mol och v volymen på lösningen. Så, molariteten i en lösning är antalet mol lösta ämnen efter lösning uttryckt i liter.

Å andra sidan är antalet mol

n = m / pm (2)

Att vara m massan av det upplösta lösta ämnet och pm dess molmassa.

Kan tjäna dig: aldehydos

Ersätter (2) i (1):

M = (m / pm) / v

Enheter

Enheten i det internationella systemet för molkoncentration är mol/m³. Detta motsvarar en millimolär lösning, eftersom en m³ motsvarande 1.000 liter. I grenarna för kemi och biologi uttrycks vanligtvis molkoncentration som mol/l. Denna enhet uttrycks med M (Capital).

En lösning av en mol/L motsvarar en M; En 10 -lösning^-3 mol/L, motsvarande 1 mm (millimolär); och en 10 -lösning^-6 mol/L, motsvarande 1 um (mikromolär).

Hur man beräknar molaritet?

Det är bekvämt att använda de uttryck som anges ovan, eftersom detta säkerställer att resultatet av att tillämpa formeln kommer att ge i mol/liter, vilket är definitionen av molkoncentration.

Så för att beräkna molariteten hos en lösning är det nödvändigt att uttrycka koncentrationen av det lösta ämnet i G / L. Ta sedan reda på molekylvikten för lösta ämnet (g / mol) och hitta kvoten mellan koncentration och molekylvikt. Resultatet som erhålls är molariteten som uttrycks i mol / liter.

Flytta från molaritet till molalitet

Ett nödvändigt faktum för att gå från molaritet till molalitet är att känna till lösningens densitet. Detta gör det möjligt att känna till lösningens massa, ett väsentligt krav för beräkning av molalitet.

Första steget

Först måste du gå från molkoncentration till gram/liter. För att göra detta räcker det för att multiplicera lösningens molaritet genom molekylvikten hos det lösta ämnet.

Gram/liter av lösta ämnet = molaritet (mol/liter) · molekylvikt av lösta ämnet (gram/mol).

Detta gör det möjligt att få massan av lösta ämnet i 1 L lösning.

Andra steg

Då är det nödvändigt att beräkna lösningens massa. För att göra detta används densiteten för samma. Vanligtvis uttrycks densiteten i gram/kubikcentimeter eller milliliter.

Lösningsmassa (G) = Lösningsvolym (ML) · Densitet (G/ML)

Tredje steg

Erhåller lösningsmedelsmassan. Eftersom lösningens massa är lika med massan av det lösta ämnet plus lösningsmedlets massa, för att erhålla massan för den sista räcker för att subtrahera från lösningens massa (steg 2) lösningen (steget (steg 1).

Det kan tjäna dig: Perklorisk oxid (CL2O7)

Fjärde steget

Slutligen måste du passera massan av lösningen (g) för lösningen till massan av lösta ämnen som motsvarar 1.000 g eller 1 kg lösningsmedel. För att göra detta skulle det räcka för att göra en regel om tre enkla eller andra motsvarande matematiska operationer.

Femte steg

Dela G av lösta ämnen/1000 g lösningsmedel mellan molekylvikten hos lösta ämnet (g/mol) för att erhålla lösningens moral.

Numeriskt exempel

En 3 m glukoslösning (180 g/mol molekylvikt) har en densitet av 1,15 g/ml. Beräkna malaliteten i denna lösning.

Vi beräknar först gram av glukos upplöst i en liter lösning:

g/l = 3 mol/l · 180 g/mol

= 540 g/L

Sedan beräknar vi lösningens massa från dess densitet:

g av lösningen (massa) = 1.000 ml · 1,15 g/ml

= 1.150 g

Lösningsmassan ges av skillnad:

Lösningsmedelsmassa = lösningsmassa - lösta massa

= 1.150 g - 540 g

= 610 g

Men 610 g är inte 1000 g lösningsmedel som föreskriver definitionen av malalitet. Därför lösas hur många gram glukos måste beräknas i 1000 g lösningsmedel:

Lösningsmassa = 540 g lösta ämnen · (1.000 g lösningsmedel / 610 g lösningsmedel)

= 885,25 g

Och slutligen beräknas malealiteten genom att returnera gram till mol:

Molalitet = (885,25 g lösta ämnen / 180 g / mol)

= 4,92 mollösning / kg lösningsmedel

= 4,92 m

Problem löst

Problem 1

Hur mycket cupric sulfat kommer att vara nödvändigt för att framställa 500 ml av en 0,4 m lösning? Uttrycka resultatet i gram. Molekylvikt av cupric sulfat (CUSO₄): 160 g/mol.

Vi bestämmer först de mol som måste lösas i en sådan lösning:

M = n/ v

n = m · v

n = (0,4 mol/l) · 0,5 l

= 0,2 mol

Att veta då kan antalet mol cupric sulfat erhållas sin massa

N = m/pm

m = n · molekylvikt

M = 0,2 mol · 160 g/mol

= 32 g CUSO₄

Det vill säga, 32 gram av detta salt måste lösas i 500 ml lösningsmedel.

Problem 2

Vilken volym av en lösning behövs för att lösa upp 0,4 mol lösta ämnen, den har en koncentration av 0,25 m?

Lösningsvolymen erhålls från molaritetsbegreppet

Kan tjäna dig: Samario: Egenskaper, struktur, erhållning, användning

M = n / v

V = n / m

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

= 1,6 l

Det betyder att lösningen måste ha en volym på 1,6 liter för att erhålla en sådan koncentration på 0,25 m.

Problem 3

En massa av 8 g natriumhydroxid (NaOH) löses i 60 g av en lösning som har en densitet av 1,6 g/ml. Vad blir lösningens molaritet? Molekylvikt av natriumhydroxid: 40 g/mol.

Naohs mol måste beräknas först:

N = m / pm

= 8 g natriumhydroxid / (40 g / mol)

= 0,2 mol

Nu beräknas lösningsvolymen:

M = v · d

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

V = 37,5 ml

För att erhålla molaritet måste volymen av lösningen i liter placeras:

V = 37,5 ml · 10^-3 L / ml

= 0,0375 l

M = 0,2 mol / 0,0375 L

5.33 mol / l

5.33 m

Problem 4

Beräkna molariteten hos en lösning av saltsyra (HCl) med en 1,25 g/ml densitet och 35% koncentration, uttryckt massa/massa. Molekylvikt av saltsyra: 36,5 g/mol.

Massan på 35% saltsyra bestäms

M = v · d

m = 1.000 ml · 1,25 g/ml

= 1.250 g

Men inte allt är HCl, men det finns också vatten:

HCL -massa = 1.250 g · (35/100)

= 437,5 g

Vilket är detsamma som att säga att i en liter 35% HCl -lösning finns det 437,5 gram HCL.

Sedan beräknas HCl -mol för att sedan bestämma molaritet:

N = m / pm

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

= 11,98 mol/l

Molaritet = 11,98 m

Problem 5

Beräkna molariteten hos en lösning som innehåller 5 g NaCl i 2 L lösning. Molekylvikt av natriumklorid: 58,5 g/mol.

Mol/L NaCl kan erhållas i ett enda steg:

Molaritet = (5 g NaCl / 2 L -lösning) X (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 mol /l

Molaritet = 0,043 m

En annan procedur kan vara:

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

Referenser

1. Rodríguez, m. (2007). Kemi. Salesiana Editorial Foundation
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan.). Cengage Learning.
3. Wikipedia. (2019). Molaritet. Återhämtad från: är.Wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (s.F.). Molaritet och molalitet. [Pdf]. Återhämtad från: Riunet.UPV.är
5. Softchools. (2019). Molaritetsformel. Återhämtat sig från: softschools.com