Die Konzentration einer Lösung berechnen zu können, gehört zu den grundlegendsten Fähigkeiten eines Wissenschaftlers. Ohne zu wissen, mit welcher Menge einer Substanz Sie arbeiten, haben Sie keine Kontrolle über die Reaktionen, die Sie durchführen.
Konzentration einer Lösung: Definition
Die Konzentration einer Lösung wird hauptsächlich in Molarität oder Mol pro Liter angegeben. Die Abkürzung für Molarität ist M und die Konzentrationseinheiten sind mol/L.
Die Definition der Molarität bedeutet, dass Sie die Molarität einer Lösung bestimmen können, wenn Sie die Gesamtmolzahl des gelösten Stoffes und das Gesamtvolumen der Lösung kennen. Um die Konzentration einer Lösung (in Molarität) zu berechnen, müssen Sie also die Mole des gelösten Stoffes durch das Gesamtvolumen teilen.
Tipps
Konzentrationsformel: Um die molare Konzentration einer Lösung zu ermitteln, teilen Sie einfach die Gesamtmole des gelösten Stoffes durch das Gesamtvolumen der Lösung in Litern.
Berechnung der molaren Konzentration einer Lösung
Angenommen, Sie haben 10 Mol NaCl und Ihr Gesamtvolumen der Lösung beträgt 5 l. Um die Molarität dieser Lösung zu ermitteln, müssen Sie die Gesamtmole des gelösten Stoffes (NaCl) durch das Gesamtvolumen teilen:
Dies bedeutet, dass Ihre 5 L Lösung, die 10 Mol NaCl enthält, eine 2 M NaCl-Lösung ist. Hier wird "M" laut als "Molar" gesagt.
Was ist, wenn Sie eine Lösung haben, die 10. enthält Gramm NaCl in 5 L Lösung?
Um die Konzentration dieser neuen Lösung zu finden, müssen Sie von Gramm in Mol umrechnen. Dies erfordert die Verwendung der Molmasse (angegeben in Gramm/Mol) des NaCl. Die Molmasse eines Stoffes ergibt sich aus der Addition der Molmasse der einzelnen Komponenten. Bei NaCl sind die beiden Komponenten Natrium und Chlorid.
Um die Molmasse von beiden zu finden, müssen Sie im Periodensystem unter ihren Symbolen nachsehen. Die Molmasse von Natrium beträgt 22,99 g/mol und die Molmasse von Chlor beträgt 35,45 g/mol. Zusammen ergibt dies die Molmasse von NaCl, die 58,44 g/mol beträgt.
Jetzt können Sie die Konzentration einer 5-Liter-Lösung ermitteln, die 10 Gramm NaCl enthält.
Beginnen Sie mit der Umrechnung von Gramm in Mol:
Als nächstes müssen Sie die Anzahl der Mole durch das Gesamtvolumen teilen, um die Konzentration zu ermitteln:
Dies bedeutet, dass Sie bei 10 Gramm NaCl in einer 5 L-Lösung eine 0,034 M NaCl-Lösung haben.
Was ist, wenn Sie eine Lösung haben, die 1.000 Milligramm NaCl in 5 l Lösung enthält?
In diesem Fall müssen Sie zuerst von Milligramm in Gramm umrechnen. Es gibt 1.000 Milligramm in 1 Gramm.
So:
Nachdem Sie nun wissen, dass 1.000 Milligramm 1 Gramm entsprechen, können Sie Gramm anhand der Molmasse in Mol umrechnen:
Schließlich können Sie die Anzahl der Mole nehmen und durch das Gesamtvolumen teilen:
Somit entsprechen 1.000 Gramm NaCl in 5 l Gesamtlösung einer 0,0034 M Lösung von NaCl.
Allgemeine Gleichungen zur Konzentrationsbestimmung
Das Folgende zeigt eine verallgemeinerte Version der oben gezeigten Schritte oder "Konzentrationsformel."
Bei gegebenen Molen des gelösten Stoffes und Liter Lösung wird die Molarität wie folgt berechnet:
Bei der Menge des gelösten Stoffes in Gramm ergibt die folgende Gleichung die Konzentration:
Ausgehend von der Menge des gelösten Stoffes in Milligramm ergibt die folgende Gleichung die Konzentration: