Какво е моларност и как се изчислява?

За целите на измерването е удобно да се знае колко от веществото се разтваря в даден обем разтвор; това означават химиците под „концентрация.“ Моларността е най-често срещаният начин за изразяване на концентрация при работа с разтвори и химични реакции. Причината е, че реагентите (елементи или съединения) се комбинират в съотношения цели числа, когато техните количества се изразяват в наречени единици „Молове." Например, 2 мола водороден газ се комбинират с 1 мол кислороден газ, за ​​да се получат 2 мола вода, чрез химична реакция: 2Н₂ + O₂ = 2Н₂О.

Мол от вещество се определя като специфичен брой атоми или молекули, наречен „число на Авогадро“, което е 6,022 × 10²³. Числото е получено от международно споразумение, базирано на броя на атомите в точно 12 грама (g) от въглеродния изотоп "C-12". Удобството на тази „единица за броене“ Числото Avogadro, което се вижда, се вижда, когато се разглеждат, например, теглото от 1 мол кислород, вода и въглероден диоксид, които са 16,00 g, 18,02 g и 44,01 g, съответно.

Моларността или моларната концентрация (М) се дефинира като броя на моловете на вещество или „разтворено вещество“, разтворени в 1 литър разтвор. Моларността не трябва да се бърка с "моларността", която е концентрация, изразена като молове разтворено вещество на килограм разтворител. Примерите ще помогнат за изясняване на концепцията за моларност и как тя работи.

Помислете за проблем, който изисква моларността на разтвор, съдържащ 100 грама (g) натриев хлорид, NaCl, в 2,5 литра разтвор. Първо, определете „формулното тегло“ на NaCl, като добавите заедно „атомните тегла“ на неговите елементи, Na и Cl, както следва:

22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl / мол.

След това изчислете броя на бенките в 100 g NaCl чрез разделяне на теглото на NaCl на неговото формулно тегло:

100 g NaCl ÷ [58,44 g NaCl / мол NaCl] = 1,71 мола NaCl.

И накрая, изчислете моларността на разтвора, като броят на моловете NaCl се раздели на обема на разтвора:

1,71 мола NaCl ÷ 2,5 литра = 0,684 М.

Помислете за проблем, който изисква теглото на натриев сулфат, Na₂ТАКА₄, необходими за приготвяне на 250 милилитра (ml) от 0,5 М разтвор. Първата стъпка е да се изчисли броят на моловете Na₂ТАКА₄ изисква се чрез умножаване на обема на разтвора по моларността:

0,25 литра × 0,5 мола Na₂ТАКА₄/ литър = 0,125 мола Na₂ТАКА₄

След това формулното тегло на Na₂ТАКА₄ се определя чрез събиране на атомните тегла на съставните му атоми. Молекула Na₂ТАКА₄ съдържа 2 атома Na, 1 атом S (сяра) и 4 атома O (кислород), следователно формулното му тегло е:

[22,99 × 2] + 32,07 + [16,00 × 4] = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na₂ТАКА₄/mole

И накрая, теглото на Na₂ТАКА₄ изисква се изчислява чрез умножаване на броя на бенките по теглото на формулата:

0,125 мола Na₂ТАКА₄ × 142,1 g Na₂ТАКА₄/ мол Na₂ТАКА₄ = 17,76 g Na₂ТАКА₄.