En opløsning er en blanding af forbindelser, hvorved en af dem - det opløste stof - fordeles over den anden, kendt som opløsningsmidlet. Opløsningsmidlet er altid den forbindelse, der udgør den største del af blandingen, og i størstedelen af den virkelige situation er opløsningsmidlet vand. En opløsnings egenskaber ændres med koncentrationen af opløst stof, så kemikere har brug for koncentrationsenheder til at måle den. Den vigtigste koncentrationsenhed er molaritet, hvilket er antallet af mol opløst stof pr. Liter opløsning. Molaritet er betegnet med store bogstaver M, og M i kemi betyder følgende:
Molaritet (M) = (mol opløst stof) ÷ (liter opløsning).
For at beregne antallet af mol af en opløst stof har du brug for to stykker information, som du muligvis skal udlede fra andre data. Den første er den kemiske formel af det opløste stof, og den anden er massen af det opløste stof. Du beregner derefter molaritet ved at måle opløsningsvolumenet, konvertere det til liter og dele dette tal i antallet af mol.
Hvad er en muldvarp?
Furry gravende dyr til side er muldvarpen en af de centrale måleenheder inden for kemi. Det er baseret på Avogadros nummer, som er 6,02 x 1023. Dette er antallet af atomer i en prøve af carbon-12, der vejer nøjagtigt 12.000 gram. Det samme antal partikler af en hvilken som helst anden forbindelse er et mol af denne forbindelse. En mol af enhver forbindelse har en karakteristisk masse i gram, hvilket tilfældigvis er nøjagtig den samme som dens atommasse i atommasseenheder (amu). For eksempel er atommassen af brint 1,008 amu, så en mol brint vejer 1,008 gram.
Du kan slå atommasser op i det periodiske system, og du kan beregne molekylvægten af en forbindelse baseret på dens kemiske formel. Når du først kender en masses atommasse, kender du straks massen af en mol af den forbindelse (molær masse). Hvis du har en prøve af forbindelsen ved hånden, skal du bare veje den og dividere med molvægten for at finde det antal mol, du har.
Eksempel: En prøve af natriumhydroxid (NaOH) vejer 32 gram. Hvor mange mol er dette?
Fra det periodiske system finder du atommasserne af natrium, ilt og hydrogen er henholdsvis 22.990, 15.999 og 1.008 amu. Afrunding til et helt antal, deres molære masser er henholdsvis 23, 16 og 1 gram. Tilsæt disse for at få den molære masse af natriumhydroxid, som viser sig at være 40 gram. Opdel dette nummer i det beløb, du har til rådighed for at finde antallet af modermærker:
32 g / 40 g = 0,8 mol.
Sådan finder du molaritet
Så længe du har en måde at måle massen af et opløst stof på, kan du beregne dets molaritet ved at måle opløsningens volumen. Vær forsigtig her, fordi molaritet altid udtrykkes som mol / liter, så hvis du måler volumen i andre enheder, skal du konvertere til liter. Her er nogle konverteringsfaktorer, som du finder nyttige:
1 liter = 0,001 kubikmeter = 1.000 milliliter = 0.264 US gallon = 33.81 væske ounces.
Et eksempel
Du hælder 12 gram salt (NaCl) i et bægerglas, der indeholder 20 ounce vand. Hvad er saltets molaritet i opløsningen?
Du kan løse dette problem i tre nemme trin:
Afrunding til en decimal er massen af et mol natrium (Na) 23,0 gram, og massen af klor (Cl) er 35,5 gram, så en mol NaCl har en masse på 58,5 gram. Du har 12 gram, hvilket svarer til 12 / 58,5 = 0,21 mol.
Hvis 33,81 ounces er det samme som 1 liter, er 20 ounces lig med 20 / 33,81 = 0,59 liter.
Del antallet af mol NaCl med volumenet af opløsningen for at få molaritet.
0,21 mol ÷ 0,59 liter =
0,356 M.