Ένα διάλυμα είναι ένα μείγμα ενώσεων όπου μία από αυτές - η διαλυμένη ουσία - κατανέμεται σε ολόκληρη την άλλη, γνωστή ως διαλύτης. Ο διαλύτης είναι πάντα η ένωση που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του μείγματος, και στο μεγαλύτερο μέρος των πραγματικών καταστάσεων, ο διαλύτης είναι νερό. Οι ιδιότητες ενός διαλύματος αλλάζουν με τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας, έτσι οι χημικοί χρειάζονται μονάδες συγκέντρωσης για να το μετρήσουν. Η πιο σημαντική μονάδα συγκέντρωσης είναι η μοριακότητα, που είναι ο αριθμός γραμμομορίων διαλυμένης ουσίας ανά λίτρο διαλύματος. Η μοριακότητα δηλώνεται με ένα κεφαλαίο M και το M στη χημεία σημαίνει τα εξής:
Μοριακότητα (M) = (γραμμομόρια διαλυμένης ουσίας) ÷ (λίτρα διαλύματος).
Για να υπολογίσετε τον αριθμό γραμμομορίων μιας διαλυμένης ουσίας, χρειάζεστε δύο πληροφορίες, τις οποίες ίσως πρέπει να συμπεράνετε από άλλα δεδομένα. Ο πρώτος είναι ο χημικός τύπος της διαλυμένης ουσίας και ο δεύτερος είναι η μάζα της διαλυμένης ουσίας. Στη συνέχεια υπολογίζετε τη μοριακότητα μετρώντας τον όγκο του διαλύματος, μετατρέποντάς το σε λίτρα και διαιρώντας αυτόν τον αριθμό στον αριθμό γραμμομορίων.
Τι είναι το Mole;
Πέρα από τα γουνοφόρα ζώα, το μόλο είναι μια από τις κεντρικές μονάδες μέτρησης στη χημεία. Βασίζεται στον αριθμό του Avogadro, που είναι 6,02 x 1023. Αυτός είναι ο αριθμός των ατόμων σε ένα δείγμα άνθρακα-12 που ζυγίζει ακριβώς 12.000 γραμμάρια. Ο ίδιος αριθμός σωματιδίων οποιασδήποτε άλλης ένωσης είναι ένα γραμμομόριο αυτής της ένωσης. Ένα γραμμομόριο οποιασδήποτε ένωσης έχει χαρακτηριστική μάζα σε γραμμάρια, η οποία συμβαίνει να είναι ακριβώς η ίδια με την ατομική μάζα σε μονάδες ατομικής μάζας (amu). Για παράδειγμα, η ατομική μάζα υδρογόνου είναι 1,008 amu, έτσι ένα γραμμομόριο υδρογόνου ζυγίζει 1,008 γραμμάρια.
Μπορείτε να αναζητήσετε ατομικές μάζες στον περιοδικό πίνακα και μπορείτε να υπολογίσετε τη μοριακή μάζα μιας ένωσης με βάση τον χημικό τύπο της. Μόλις ξέρετε την ατομική μάζα μιας ένωσης, αμέσως γνωρίζετε τη μάζα ενός γραμμομορίου αυτής της ένωσης (μοριακή μάζα). Εάν έχετε ένα δείγμα της ένωσης στο χέρι, ζυγίστε το και διαιρέστε το με το γραμμομοριακό βάρος για να βρείτε τον αριθμό των γραμμομορίων που έχετε.
Παράδειγμα: Ένα δείγμα υδροξειδίου του νατρίου (NaOH) ζυγίζει 32 γραμμάρια. Πόσα γραμμομόρια είναι αυτό;
Από τον περιοδικό πίνακα, οι ατομικές μάζες νατρίου, οξυγόνου και υδρογόνου είναι 22,990, 15,999 και 1,008 amu αντίστοιχα. Στρογγυλοποίηση σε ακέραιο αριθμό, οι γραμμομοριακές μάζες τους είναι 23, 16 και 1 γραμμάρια αντίστοιχα. Προσθέστε τα μαζί για να πάρετε τη μοριακή μάζα του υδροξειδίου του νατρίου, η οποία αποδεικνύεται ότι είναι 40 γραμμάρια. Χωρίστε αυτόν τον αριθμό στο ποσό που έχετε στη διάθεσή σας για να βρείτε τον αριθμό γραμμομορίων:
32 g / 40 g = 0,8 moles.
Πώς να βρείτε το Molarity
Εφόσον έχετε έναν τρόπο μέτρησης της μάζας μιας διαλυμένης ουσίας, μπορείτε να υπολογίσετε τη μοριακότητά της μετρώντας τον όγκο του διαλύματος. Να είστε προσεκτικοί εδώ, επειδή η μοριακότητα εκφράζεται πάντα ως γραμμομόρια / λίτρο, οπότε αν μετρήσετε την ένταση σε άλλες μονάδες, πρέπει να μετατρέψετε σε λίτρα. Ακολουθούν ορισμένοι παράγοντες μετατροπής που θα βρείτε χρήσιμοι:
1 λίτρο = 0,001 κυβικά μέτρα = 1.000 χιλιοστόλιτρα = 0,264 γαλόνια ΗΠΑ = 33,81 ουγγιές υγρού.
Ενα παράδειγμα
Ρίχνουμε 12 γραμμάρια αλατιού (NaCl) σε ένα ποτήρι που περιέχει 20 ουγκιές νερού. Ποια είναι η μοριακότητα του αλατιού στο διάλυμα;
Μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα σε τρία εύκολα βήματα:
Με στρογγυλοποίηση στο ένα δεκαδικό ψηφίο, η μάζα ενός γραμμομόριου νατρίου (Na) είναι 23,0 γραμμάρια και αυτή του χλωρίου (Cl) είναι 35,5 γραμμάρια, έτσι ένα γραμμομόριο NaCl έχει μάζα 58,5 γραμμάρια. Έχετε 12 γραμμάρια, που ισούται με 12 / 58,5 = 0,21 γραμμομόρια.
Εάν 33,81 ουγγιές είναι το ίδιο με 1 λίτρο, 20 ουγγιές ισούται με 20 / 33,81 = 0,59 λίτρα.
Διαιρέστε τον αριθμό γραμμομορίων NaCl με τον όγκο του διαλύματος για να λάβετε τη μοριακότητα.
0,21 moles ÷ 0,59 λίτρα =
0,356 Μ.