Разтворът е смес от съединения, при което едно от тях - разтвореното вещество - се разпределя в другото, известно като разтворител. Разтворителят винаги е съединението, което формира най-голямата част от сместа, а в по-голямата част от реалните ситуации разтворителят е вода. Свойствата на разтвора се променят с концентрацията на разтвореното вещество, така че химиците се нуждаят от концентрационни единици, за да го измерват. Най-важната концентрационна единица е моларността, която е броят на моловете разтворено вещество на литър разтвор. Моларността се обозначава с главно М, а М в химията означава следното:
Моларност (M) = (молове разтворено вещество) ÷ (литри разтвор).
За да изчислите броя на моловете на разтворено вещество, се нуждаете от две части информация, за които може да се наложи да заключите от други данни. Първата е химическата формула на разтвореното вещество, а втората е масата на разтвореното вещество. След това изчислявате моларността, като измервате обема на разтвора, превръщате това в литри и разделяте това число на броя на бенките.
Какво е бенка?
Косматите ровящи животни настрана, бенката е една от централните мерни единици в химията. Базира се на числото на Авогадро, което е 6,02 х 1023. Това е броят на атомите в проба от въглерод-12, която тежи точно 12 000 грама. Същият брой частици на всяко друго съединение е мол на това съединение. Един мол от всяко съединение има характерна маса в грамове, която се оказва точно същата като неговата атомна маса в атомни единици маса (amu). Например, атомната маса на водорода е 1,008 amu, така че мол водород тежи 1,008 грама.
Можете да търсите атомни маси в периодичната таблица и можете да изчислите молекулната маса на съединението въз основа на химическата му формула. След като познаете атомната маса на съединението, веднага познавате масата на мол от това съединение (моларна маса). Ако имате под ръка проба от съединението, просто го претеглете и разделете на моларното тегло, за да намерите броя на бенките, които имате.
Пример: Проба от натриев хидроксид (NaOH) тежи 32 грама. Колко бенки е това?
От периодичната таблица намирате атомните маси на натрий, кислород и водород съответно 22.990, 15.999 и 1.008 amu. Закръглявайки се до цяло число, техните моларни маси са съответно 23, 16 и 1 грама. Съберете ги заедно, за да получите моларната маса на натриевия хидроксид, която се оказва 40 грама. Разделете това число на сумата, която имате под ръка, за да намерите броя на бенките:
32 g / 40 g = 0,8 мола.
Как да намерим моларност
Докато имате начин за измерване на масата на разтвореното вещество, можете да изчислите неговата моларност, като измерите обема на разтвора. Внимавайте тук, защото моларността винаги се изразява като мол / литър, така че ако измервате обема в други единици, трябва да конвертирате в литри. Ето някои коефициенти на преобразуване, които ще намерите за полезни:
1 литър = 0,001 кубически метра = 1000 милилитра = 0,264 галона в САЩ = 33,81 течни унции.
Пример
Изсипвате 12 грама сол (NaCl) в чаша, съдържаща 20 унции вода. Каква е моларността на солта в разтвора?
Можете да разрешите този проблем в три лесни стъпки:
Закръглявайки до един десетичен знак, масата на един мол натрий (Na) е 23,0 грама, а на хлора (Cl) е 35,5 грама, така че един мол NaCl има маса от 58,5 грама. Имате 12 грама, което се равнява на 12 / 58,5 = 0,21 мола.
Ако 33,81 унции е същото като 1 литър, 20 унции се равняват на 20 / 33,81 = 0,59 литра.
Разделете броя на моловете NaCl на обема на разтвора, за да получите моларност.
0,21 мола ÷ 0,59 литра =
0,356 М.