Mõõtmise eesmärgil on mugav teada, kui palju ainet on antud lahuse mahus lahustunud; seda mõtlevad keemikud kontsentratsiooni all. Molaarsus on kõige tavalisem viis kontsentratsiooni väljendamiseks lahuste ja keemiliste reaktsioonidega töötamisel. Põhjuseks on see, et reaktiivid (elemendid või ühendid) kombineeritakse täisarvu suhetena, kui nende kogused on väljendatud ühikutena "Mutid". Näiteks 2 mooli gaasilist vesinikku kombineeritakse 1 mooli hapnikugaasiga, saades keemilisel reaktsioonil 2 mooli vett: 2H2 + O2 = 2H2O.
Tutvuge muttiga
Aine mool on määratletud kui konkreetne aatomite või molekulide arv, mida nimetatakse “Avogadro arvuks”, mis on 6,022 × 1023. Number tuletatakse rahvusvahelisest kokkuleppest, mis põhineb aatomite arvul täpselt 12 grammis (g) süsiniku isotoopis "C-12". Selle "loendusühiku" mugavus Avogadro arvu, annab, saab näiteks kaaludes ühe mooli hapnikku, vett ja süsinikdioksiidi, mis on 16,00 g, 18,02 g ja 44,01 g; vastavalt.
Sissejuhatus molaarsusesse
Molaarsust ehk molaarset kontsentratsiooni (M) määratletakse kui aine või "lahustunud aine" moolide arvu, mis on lahustatud 1 liitris lahuses. Molaarsust ei tohi segi ajada "molaalsusega", mis on kontsentratsioon väljendatuna soluudi moolides lahusti kilogrammi kohta. Näited aitavad selgitada molaarsuse mõistet ja selle toimimist.
Näide molaarsuse arvutamiseks
Mõelge probleemile, mis nõuab 100 grammi (g) naatriumkloriidi NaCl sisaldava lahuse molaarsust 2,5 liitris lahuses. Kõigepealt määrake NaCl valemi mass, liites selle elementide Na ja Cl aatommassid järgmiselt:
22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl / mol.
Seejärel arvutage moolide arv 100 g NaCl-s, jagades NaCl kaalu valemiga:
100 g NaCl ÷ [58,44 g NaCl / mol NaCl] = 1,71 mooli NaCl.
Lõpuks arvutage lahuse molaarsus, jagades NaCl moolide arv lahuse mahuga:
1,71 mooli NaCl ÷ 2,5 liitrit = 0,684 M.
Määratud molaarsuse jaoks vajaliku lahustunud aine arvutamine
Mõelge probleemile, mis nõuab naatriumsulfaadi Na kaalu2NII4, mis on vajalik 250 ml (ml) 0,5 M lahuse valmistamiseks. Esimene samm on Na moolide arvu arvutamine2NII4 nõutakse lahuse mahu korrutamisel molaarsusega:
0,25 liitrit × 0,5 mooli Na2NII4/ liiter = 0,125 mooli Na2NII4
Edasi valemi kaal Na2NII4 on määratud selle aatomite aatommasside liitmisel. Na molekul2NII4 sisaldab 2 aatomit Na, 1 aatomit S (väävel) ja 4 aatomit O (hapnik), seetõttu on selle valemi kaal:
[22,99 × 2] + 32,07 + [16,00 × 4] = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na2NII4/mole
Lõpuks Na kaal2NII4 nõutav arvutatakse, korrutades moolide arvu valemi massiga:
0,125 mooli Na2NII4 × 142,1 g Na2NII4/ mool Na2NII4 = 17,76 g Na2NII4.