Eine Molberechnung in einer Lösung erfordert die Verwendung der Molaritätsformel. Das Volumen der Lösung und die Lösungskonzentration werden benötigt.
Molaritätsdefinition und Formel
Molarität ist die Anzahl der Mole des gelösten Stoffes pro Liter Lösung. Ein gelöster Stoff, der fest, flüssig oder gasförmig sein kann, ist ein Stoff, der in einem Lösungsmittel gelöst ist. Das Lösungsmittel ist eine weitere Substanz, die es in seinen intermolekularen Räumen auflösen kann. Zusammen ergeben der gelöste gelöste Stoff und das Lösungsmittel eine Lösung.
Die Molarität wird auch als molare Konzentration bezeichnet, da sie das Maß für die Konzentration einer Lösung ist. Die Formel für die Molarität kann wie folgt ausgedrückt werden:
M*=* mol/ L
- M ist Molarität
- Mol ist die Mole des gelösten Stoffes
- L sind die Liter Lösung
Maulwürfe: Chemie und Zählen von Atomen und Molekülen
Um die Molarität vollständig zu verstehen, muss das Molkonzept verstanden werden. Ein Mol (oft mit Mol abgekürzt) ist eine Maßeinheit. Es ist ein bestimmter Betrag. Wenn ein Dutzend Bagels gekauft würde, würde die Menge, wenn sie gezählt wird, 12 Bagels betragen.
Ein Maulwurf, wie das Wort Dutzend, bezeichnet auch eine bestimmte Menge. Der Betrag, der als Avogadro-Zahl bezeichnet wird, ist jedoch sehr groß: 6.022 × 1023.
Wenn ein Maulwurf Bagels gekauft würde, würden sie fast den Innenraum der Erde ausfüllen. Obwohl ein Mol von allem gezählt werden kann, ist es normalerweise für unglaublich kleine Gegenstände wie Atome und Moleküle reserviert.
Maulwurf-Konzept in Lösungen
Ein Mol eines Elements oder einer chemischen Verbindung ist immer dieselbe Zahl. Ein Mol Wasserstoff würde bedeuten, dass es 6.022 × 1023 Wasserstoffatome.
Ein Mol Natriumchlorid, NaCl, ist die gleiche Menge, 6,022 × 1023. Hier ist es jedoch 6.022 ×1023 Moleküle. Betrachten Sie bei der Molarität die Mole des gelösten Stoffes als die Anzahl der Moleküle in Lösung.
Mole in Lösung berechnen
Die Werte für Konzentration und Liter Lösung müssen angegeben bzw. berechnet werden.
Beispielaufgabe: Zucker oder Saccharose löst sich leicht in Wasser auf. Wie viele Mol Saccharose enthält eine 0,02 M Lösung?
Schritt 1: Lokalisieren Sie die Molarität und die Liter Lösung
In der Aufgabe ist die molare Konzentration M angegeben: 0,02 M. Das Volumen wird mit 1 L angenommen, da die Definition der Molarität Mol des gelösten Stoffes pro Liter Lösung ist.
Schritt 2: Verwenden Sie die Molaritätsformel
Verwenden Sie die Formel aus "Molarity Definitions and Formula" (oben), um nach Molen aufzulösen:
M = mol / L
Umordnen, um nach Molen des gelösten Stoffes aufzulösen:
mol *=* M×L
mol = 0,02 mol/L × 1 L = 0,02 mol Saccharose,C12H22Ö11
Es gibt 0,02 Mol Saccharose in einer 0,02 M Saccharoselösung.
Verwenden der Anzahl der Maulwürfe, um Gramm zu finden
Häufig wird nach Gramm gelösten Stoffs gefragt, insbesondere wenn die Substanz in einer Laborumgebung gemessen werden muss. Wenn die Frage lautet, wie viele Gramm Saccharose hinzugefügt werden müssen, um eine 0,02 M Lösung herzustellen, können diese zusätzlichen Schritte befolgt werden:
Schritt 3: Finden Sie die Molmasse
Während die gezählte Menge eines Mols einer Substanz 6,022 x 10. beträgt23, wird die Molmasse dieser Substanz unterschiedlich sein. Natriumchlorid, NaCl, hat beispielsweise eine andere Masse als Haushaltszucker, Saccharose, C12H22Ö11.
Jedes Element hat eine andere Molmasse, die sich normalerweise unter dem Symbol im Periodensystem befindet. Ein Mol Kohlenstoff (C) hat beispielsweise eine Masse von 12,01 g/mol. Die Molmasse von Wasserstoff (H) beträgt 1,01 g/mol und Sauerstoff (O) 16,00 g/mol.
Zum Beispiel würde die Molmasse von Saccharose berechnet, indem die Molmassen der einzelnen Elemente addiert werden:
- Saccharose enthält 12 Kohlenstoffatome: 12 × 12,01 g/mol = 144,12 g/mol
- Saccharose enthält 22 Wasserstoffatome: 22 × 1,01 = 22. 22g/mol
- Saccharose enthält 11 Sauerstoffatome: 11 × 16,00 = 176 g/mol
Fügen Sie alle Einzelkomponenten von Saccharose zusammen:
144,12 g/mol + 22,22 g/mol + 176 g/mol = 342,34 g/mol
Die Molmasse von Saccharose, C12H22Ö11, ist 342,34 g/mol
Schritt 4: Finden Sie Gramm gelöstes
Verwenden Sie die in Schritt 2 berechnete Molzahl und die Molmasse von Saccharose aus Schritt 3, um nach Gramm aufzulösen:
0,02 mol C12H22Ö11 × 342,34 g C12H22Ö11 / 1 mol C12H22Ö11 = 6,85 g C12H22Ö11
6,85 Gramm in Wasser gelöste Saccharose ergeben eine 0,01 M Lösung.