Molaarisuuspitoisuus, yksiköt, laskenta, harjoitukset

Se Molaarisuus Se on liuoksen pitoisuus, joka ilmaistaan ​​moolina liuenneen aineen liuoksen litrasta. Se lyhennetään M: nä ja ilmaisee liuenneen aineen massan ja liuoksen tilavuuden välisen suhteen (m/v); Vaikka perinteisesti tämä suhde ilmaistaan ​​tilavuuspainona.

Yksi mol on atomien tai molekyylipainon sisältävien atomien tai molekyylien lukumäärä; Se ilmaistaan ​​grammina/molina. Yksi mooli vastaa 6,02 · 10²³ Atomit tai molekyylit, tunnetaan nimellä Avogadro -numero.

Molaarisuuskaava. Lähde: Gabriel Bolívar.

On myös muita tapoja ilmaista liuenneen aineen massan ja tilavuuden välinen suhde, mukaan lukien: liuenneen aineen massan ja liuoksen tilavuuden ja normaalisuuden välinen prosentuaalinen suhde. Jälkimmäinen ilmaistaan ​​liuenneen aineen ekvivalenttien lukumääränä litraa kohti.

Samaan aikaan moleatioisuus, joka on määritelty moolien lukumääränä liuotin, yleensä vettä, ilmaisee suhdetta liuenneen aineen ja liuottimen massan (m/m) välillä (m/m) välillä.

Liuoksen pitoisuuden ekspressiomuoto miljoonassa osissa (PPM) ilmaisee suhteen liuenneen aineen ja miljoonan osan välisen suhteen, jota käytetään yleensä massa-MASA-suhteen (m/m) ilmaisemiseen (m/m). Mutta voit ilmaista massa-tilavuussuhteen (m/v).

Molaaripitoisuus voidaan ekspressoida mooleja litrassa, millimoleina/litrana (millimolaarinen liuos); mikromolit/ litra (mikromolaarinen ratkaisu); jne.

Molaarisuusongelmat voidaan ratkaista analyyttisen menetelmän avulla ja käyttämällä "kolmen säännön". Menetelmän valinta riippuu kyvystä käyttää yhtä menetelmää.

[TOC]

Molaaripitoisuus

Käytetään liuenneen aineen pitoisuuden ilmaisemiseen tietyssä liuoksen liuoksessa.

M = N/V (1)

Missä m on yhtä suuri kuin molaarisuus, n on moolien lukumäärä ja v liuoksen tilavuus. Joten liuoksen molaarisuus on liuenneen aineen moolien lukumäärä liuoksen tilavuudella ilmaistuna litrana.

Toisaalta moolien lukumäärä on

n = m / pm (2)

Liuenneen liuenneen aineen massa ja pm sen molarimassa.

Voi palvella sinua: Aldehydos

Korvaaminen (2) kohdassa (1):

M = (m / pm) / V

Yksiköt

Kansainvälisen moolipitoisuusjärjestelmän yksikkö on mol/m³. Tämä vastaa millimolaarista liuosta, koska M³ vastaa 1.000 litraa. Kemian ja biologian haaroissa molaaripitoisuus ilmenee yleensä moolina/l. Tämä yksikkö ilmaistaan ​​M: llä (pääkaupunki).

Yhden mol/l -liuos vastaa m; 10 liuosta^-3 Moolit/L, vastaa 1 mm (millimolaarinen); ja 10 liuosta^-6 Moolit/L, vastaa 1 um (mikromolaarinen).

Kuinka laskea molaarisuus?

Edellä mainitut lausekkeet on kätevää käyttää, koska tämä varmistaa, että kaavan soveltamisen tulos antaa moolia/litraa, mikä on molaarisen pitoisuuden määritelmä.

Joten liuoksen molaarisuuden laskemiseksi on välttämätöntä ilmaista liuenneen aineen pitoisuus G / L: ssä. Selvitä sitten liuenneen aineen molekyylipaino (g / mol) ja löydä osamäärä pitoisuuden ja molekyylipainon välillä. Saatu tulos on moolia, joka ilmaistaan ​​moolilla / litralla.

Siirry molaarisuudesta moleatioon

Välttämätön tosiasia siirtymään molaarisuudesta molealyyteen on tietää liuoksen tiheys. Tämä mahdollistaa liuoksen massan, olennaisen vaatimuksen molealiteetin laskemiseksi.

Ensimmäinen askel

Ensin sinun on siirryttävä molaarisesta konsentraatiosta grammoihin/litreihin. Tätä varten riittää kertomaan liuoksen molaarisuus liuenneen aineen molekyylipainolla.

Grams/litra liuenneen aineen = molaarisuus (moolit/litrat) · liuenneen aineen molekyylipaino (grammat/mol).

Tämä mahdollistaa liuenneen aineen massan saamisen 1 litrassa liuosta.

Toinen askel

Sitten on tarpeen laskea liuoksen massa. Tätä varten käytetään saman tiheyttä. Yleensä tiheys ilmaistaan ​​grammoina/kuutiometriä tai millilitraa.

Liuosmassa (g) = liuoksen tilavuus (ml) · tiheys (g/ml)

Kolmas askel

Liuotinmassan hankkiminen. Koska liuoksen massa on yhtä suuri kuin liuenneen aineen massa plus liuottimen massa, viimeisen massan saamiseksi riittää vähentämään liuoksen massasta (vaihe 2) liuenneen aineen massa (vaihe vaihe 1).

Se voi palvella sinua: perkloorioksidi (CL2O7)

Neljäs vaihe

Lopuksi sinun on läpäistävä liuoksen liuenneen aineen massa liuenneen aineen massaan, joka vastaa 1.000 g tai 1 kg liuotinta. Tätä varten riittää, että annetaan kolme yksinkertaista tai muuta vastaavaa matemaattista toimintaa.

Viides vaihe

Jaa g liuenneen aineen/1000 g liuotin liuenneen aineen molekyylipainon (g/mol) välillä liuoksen moraalin saamiseksi.

Numeerinen esimerkki

3 m glukoosiliuoksen (180 g/molimolekyylipaino) tiheys on 1,15 g/ml. Laske tämän liuoksen molealiteetti.

Laskemme ensin glukoosin grammat liuotettuna liuosta:

g/l = 3 moolia/l · 180 g/mol

= 540 g/l

Sitten lasketaan liuoksen massa sen tiheydestä:

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

= 1.150 g

Liuotinmassa annetaan erolla:

Liuotinmassa = liuosmassa - liuennettu massa

= 1.150 g - 540 g

= 610 g

Mutta 610 g ei ole 1000 g liuotinta, koska se määrittelee molealiteetin määritelmää. Siksi kuinka monta grammaa glukoosia on laskettava, liuotetaan 1000 g: aan liuotinta:

Liuenneen massa = 540 g liuenneen aineen · (1.000 g liuotin / 610 g liuotinta)

= 885,25 g

Ja lopuksi molealoisuus lasketaan palauttamalla grammat moolille:

Molaali = (885,25 g liuenneen aineen / 180 g / mol)

= 4,92 mol liuenneen aineen / kg liuotinta

= 4,92 m

Ongelmat ratkaistu

Ongelma 1

Kuinka paljon kupric -sulfaattia on tarpeen 500 ml: n 0,4 M -liuoksen valmistamiseksi? Ilmaista tulos grammissa. Kuupisulfaatin molekyylipaino (CUSO₄): 160 g/mol.

Määritämme ensin moolit, jotka on liuennettava sellaiseen ratkaisuun:

M = N/ V

n = m · v

n = (0,4 moolia/l) · 0,5 L

= 0,2 moolia

Tietäen silloin kupli -sulfaatin moolien lukumäärä voidaan saada sen massaan

N = m/pm

m = n · molekyylipaino

M = 0,2 moolia · 160 g/mol

= 32 g cusoa₄

Eli 32 grammaa tästä suolasta on liuotettava 500 ml: aan liuotinta.

Ongelma 2

Mitä liuoksen tilavuutta tarvitaan 0,4 moolin liuenneen aineen liuottamiseksi, sen pitoisuus on 0,25 m?

Liuoksen tilavuus saadaan molaarisuuden käsitteestä

Voi palvella sinua: Samario: Ominaisuudet, rakenne, hankkiminen, käyttötarkoitukset

M = N / V

V = n / m

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

= 1,6 l

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

Ongelma 3

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

Naohin moolit on laskettava ensin:

N = m / pm

= 8 g natriumhydroksidia / (40 g / mol)

= 0,2 moolia

Nyt ratkaisun tilavuus on laskettu:

M = v · d

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

V = 37,5 ml

Molaarisuuden saamiseksi on asetettava liuoksen tilavuus litraan:

V = 37,5 ml · 10^-3 L / ml

= 0,0375 l

M = 0,2 moolia / 0,0375 l

5.33 Moolit / L

5,33 m

Ongelma 4

Laske suolahapon (HCL) liuoksen molaarisuus 1,25 g/ml tiheydellä ja 35%: n pitoisuudella, ekspressoitunut massa/massa. Suolahapon molekyylipaino: 36,5 g/mol.

35 -prosenttinen suolahappo massa määritetään

M = v · d

M = 1.000 ml · 1,25 g/ml

= 1.250 g

Mutta kaikki ei ole HCl, mutta on myös vettä:

HCl -massa = 1.250 g · (35/100)

= 437,5 g

Mikä on sama kuin sanomalla, että litrassa 35% HCL -ratkaisua on 437,5 grammaa HCL: tä.

Sitten HCl -moolit lasketaan, sitten molaarisuuden määrittämiseksi:

N = m / pm

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

= 11,98 moolia/l

Molaarisuus = 11,98 m

Ongelma 5

Laske liuoksen molaarisuus, joka sisältää 5 g NaCl: tä 2 litrassa liuosta. Natriumkloridin molekyylipaino: 58,5 g/mol.

NaCl -moolit/l voidaan saada yhdessä vaiheessa:

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

= 0,043 moolia /l

Molaarisuus = 0,043 m

Toinen menettely voi olla:

G / l NaCl = 5 g / 2 l

= 2,5 g / l

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

= 0,043 moolia / l

= 0,043 m

Viitteet

1. Rodríguez, M. (2007). Kemia. Salesiana -toimitussäätiö
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemia. (8. ed.-A. Cengage -oppiminen.
3. Wikipedia. (2019). Molaarisuus. Palautettu: on.Wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (S.F.-A. Molaarisuus ja moleaalinen. [PDF]. Toipunut: Riunet.Tupla.On
5. Softchools. (2019). Molaarisuuskaava. Palautettu: Softschools.com