Für Messzwecke ist es praktisch zu wissen, wie viel einer Substanz in einem bestimmten Lösungsvolumen gelöst ist; das verstehen Chemiker unter „Konzentration“. Die Molarität ist die gebräuchlichste Art, Konzentration bei der Arbeit mit Lösungen und chemischen Reaktionen auszudrücken. Der Grund dafür ist, dass sich Reaktanten (Elemente oder Verbindungen) in ganzzahligen Verhältnissen kombinieren, wenn ihre Mengen in Einheiten ausgedrückt werden, die als. bezeichnet werden „Mol“. Zum Beispiel verbinden sich 2 Mol Wasserstoffgas mit 1 Mol Sauerstoffgas zu 2 Mol Wasser durch die chemische Reaktion: 2H2 + Aus2 = 2H2Ö.
Treffen Sie den Maulwurf
Ein Mol einer Substanz ist definiert als eine bestimmte Anzahl von Atomen oder Molekülen, die als "Avogadro-Zahl" bezeichnet wird und 6,022 × 10. beträgt23. Die Zahl leitet sich aus einer internationalen Vereinbarung ab, basierend auf der Anzahl der Atome in genau 12 Gramm (g) des Kohlenstoffisotops "C-12". Die Bequemlichkeit dieser „Zähleinheit“, der Die Avogadro-Zahl ergibt sich beispielsweise aus den Gewichten von jeweils 1 Mol Sauerstoff, Wasser und Kohlendioxid, die 16,00 g, 18,02 g und 44,01 g betragen. beziehungsweise.
Eine Einführung in die Molarität
Molarität oder molare Konzentration (M) ist definiert als die Anzahl der Mole einer Substanz oder eines "gelösten Stoffes", gelöst in 1 Liter Lösung. Molarität darf nicht mit "Molalität" verwechselt werden, bei der es sich um eine Konzentration handelt, die in Mol des gelösten Stoffes pro Kilogramm Lösungsmittel ausgedrückt wird. Beispiele helfen, das Konzept der Molarität und seine Funktionsweise zu verdeutlichen.
Ein Beispiel zur Berechnung der Molarität
Stellen Sie sich ein Problem vor, das nach der Molarität einer Lösung fragt, die 100 Gramm (g) Natriumchlorid, NaCl, in 2,5 Litern Lösung enthält. Bestimmen Sie zunächst das „Formelgewicht“ von NaCl, indem Sie die „Atomgewichte“ seiner Elemente Na und Cl wie folgt addieren:
22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl/Mol.
Berechnen Sie als Nächstes die Anzahl der Mole in 100 g NaCl, indem Sie das Gewicht von NaCl durch sein Formelgewicht teilen:
100 g NaCl [58,44 g NaCl/Mol NaCl] = 1,71 Mol NaCl.
Berechnen Sie schließlich die Molarität der Lösung, indem Sie die Anzahl der Mole NaCl durch das Volumen der Lösung teilen:
1,71 Mol NaCl ÷ 2,5 Liter = 0,684 M.
Berechnung des für eine bestimmte Molarität benötigten gelösten Stoffs
Betrachten Sie ein Problem, das nach dem Gewicht von Natriumsulfat fragt, Na2SO4, erforderlich, um 250 Milliliter (ml) einer 0,5 M Lösung herzustellen. Der erste Schritt besteht darin, die Anzahl der Mole von Na. zu berechnen2SO4 benötigt, indem man das Volumen der Lösung mit der Molarität multipliziert:
0,25 Liter × 0,5 Mol Na2SO4/Liter = 0,125 Mol Na2SO4
Als nächstes wird das Formelgewicht von Na2SO4 wird durch Addition der Atomgewichte seiner konstituierenden Atome bestimmt. Ein Molekül Na2SO4 enthält 2 Atome Na, 1 Atom S (Schwefel) und 4 Atome O (Sauerstoff), daher ist sein Formelgewicht:
[22,99 × 2] + 32,07 + [16,00 × 4] = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na2SO4/mole
Schließlich ist das Gewicht von Na2SO4 benötigt wird berechnet, indem die Anzahl der Mole mit dem Formelgewicht multipliziert wird:
0,125 Mol Na2SO4 × 142,1 g Na2SO4/mol Na2SO4 = 17,76 g Na2SO4.