Roztok je směs sloučenin, přičemž jedna z nich - rozpuštěná látka - je distribuována v druhé, známá jako rozpouštědlo. Rozpouštědlo je vždy sloučenina, která tvoří největší část směsi, a v převážné většině situací v reálném světě je rozpouštědlem voda. Vlastnosti roztoku se mění s koncentrací rozpuštěné látky, takže chemici potřebují k měření koncentrační jednotky. Nejdůležitější koncentrační jednotkou je molarita, což je počet molů rozpuštěné látky na litr roztoku. Molarita je označena velkým písmenem M a M v chemii znamená následující:
Molarita (M) = (moly rozpuštěné látky) ÷ (litry roztoku).
Pro výpočet počtu molů rozpuštěné látky potřebujete dvě informace, které možná budete muset odvodit z jiných údajů. První je chemický vzorec rozpuštěné látky a druhý je hmotnost rozpuštěné látky. Potom vypočítáte molaritu měřením objemu roztoku, převedením na litry a dělením tohoto počtu na počet molů.
Co je krtek?
Krtek hrabající zvířata stranou, krtek je jednou z centrálních jednotek měření v chemii. Je založen na čísle společnosti Avogadro, které je 6,02 x 10
23. Toto je počet atomů ve vzorku uhlíku-12, který váží přesně 12 000 gramů. Stejný počet částic jakékoli jiné sloučeniny je mol této sloučeniny. Jeden mol jakékoli sloučeniny má charakteristickou hmotnost v gramech, která je shodná s atomovou hmotností v jednotkách atomové hmotnosti (amu). Například atomová hmotnost vodíku je 1,008 amu, takže mol vodíku váží 1,008 gramů.Atomové hmotnosti můžete vyhledat v periodické tabulce a můžete vypočítat molekulovou hmotnost sloučeniny na základě jejího chemického vzorce. Jakmile znáte atomovou hmotnost sloučeniny, okamžitě znáte hmotnost molu této sloučeniny (molární hmotnost). Pokud máte po ruce vzorek sloučeniny, jednoduše ji zvažte a vydělte molární hmotností, abyste zjistili počet molů, které máte.
Příklad: Vzorek hydroxidu sodného (NaOH) váží 32 gramů. Kolik je to krtků?
Z periodické tabulky zjistíte, že atomové hmotnosti sodíku, kyslíku a vodíku jsou 22,990, 15,999 a 1,008 amu. Zaokrouhlením na celé číslo jsou jejich molární hmotnosti 23, 16 a 1 gram. Přidejte je dohromady, abyste získali molární hmotnost hydroxidu sodného, který se ukázal být 40 gramů. Rozdělte toto číslo na množství, které máte k dispozici, abyste zjistili počet krtků:
32 g / 40 g = 0,8 mol.
Jak najít molaritu
Pokud máte způsob měření hmotnosti rozpuštěné látky, můžete vypočítat její molaritu měřením objemu roztoku. Zde buďte opatrní, protože molarita je vždy vyjádřena jako mol / litr, takže pokud měříte objem v jiných jednotkách, musíte převést na litry. Zde jsou některé převodní faktory, které považujete za užitečné:
1 litr = 0,001 kubických metrů = 1 000 mililitrů = 0,264 amerických galonů = 33,81 tekutých uncí.
Příklad
Nalijete 12 gramů soli (NaCl) do kádinky obsahující 20 uncí vody. Jaká je molarita soli v roztoku?
Tento problém můžete vyřešit ve třech snadných krocích:
Zaokrouhleno na jedno desetinné místo je hmotnost jednoho molu sodíku (Na) 23,0 gramů a chloru (Cl) 35,5 gramů, takže jeden mol NaCl má hmotnost 58,5 gramů. Máte 12 gramů, což se rovná 12 / 58,5 = 0,21 mol.
Pokud je 33,81 unce stejné jako 1 litr, 20 uncí se rovná 20 / 33,81 = 0,59 litru.
Vydělením počtu molů NaCl objemem roztoku získáte molaritu.
0,21 mol ÷ 0,59 litrů =
0,356 M.