Liuos on seos yhdisteitä, jolloin toinen niistä - liuotettu aine - jakautuu toiseen, tunnetaan liuottimena. Liuotin on aina yhdiste, joka muodostaa suurimman osan seoksesta, ja suurimmaksi osaksi todellisissa tilanteissa liuotin on vettä. Liuoksen ominaisuudet muuttuvat liuenneen aineen pitoisuuden mukana, joten kemistit tarvitsevat pitoisuusyksiköitä sen mittaamiseksi. Tärkein pitoisuusyksikkö on molaarisuus, joka on liuenneen aineen moolimäärä litrassa liuosta. Molaarisuus on merkitty isolla M: llä, ja M kemiassa tarkoittaa seuraavaa:
Molaarisuus (M) = (liuenneen aineen moolit) ÷ (litraa liuosta).
Liuenneen aineen moolien määrän laskemiseksi tarvitset kaksi tietoa, jotka saatat joutua päättelemään muista tiedoista. Ensimmäinen on liuenneen aineen kemiallinen kaava ja toinen on liuenneen aineen massa. Laske sitten molaarisuus mittaamalla liuoksen tilavuus, muuntamalla se litroiksi ja jakamalla tämä luku moolien määräksi.
Mikä on mooli?
Karvainen kaivavat eläimet syrjään, mooli on yksi kemian keskeisistä mittayksiköistä. Se perustuu Avogadron lukuun, joka on 6,02 x 10
23. Tämä on atomien määrä hiili-12-näytteessä, joka painaa tarkalleen 12 000 grammaa. Sama määrä minkä tahansa muun yhdisteen hiukkasia on kyseisen yhdisteen mooli. Yhdellä moolilla mitä tahansa yhdistettä on ominaismassa massa grammoina, joka sattuu olemaan täsmälleen sama kuin sen atomimassa massayksikköinä (amu). Esimerkiksi vedyn atomimassa on 1,008 amu, joten vetymooli painaa 1,008 grammaa.Voit etsiä atomimassaa jaksollisesta taulukosta, ja voit laskea yhdisteen molekyylipainon sen kemiallisen kaavan perusteella. Kun tiedät yhdisteen atomimassan, tiedät heti kyseisen yhdisteen moolin massan (moolimassa). Jos sinulla on näyte yhdisteestä käsillä, punnitse se ja jaa moolipaino löytääksesi moolien määrän.
Esimerkki: Natriumhydroksidinäyte (NaOH) painaa 32 grammaa. Kuinka monta moolia tämä on?
Jaksollisesta taulukosta natriumin, hapen ja vedyn atomimassat ovat vastaavasti 22.990, 15.999 ja 1.008 amu. Pyöristämällä kokonaislukuun, niiden moolimassa on 23, 16 ja 1 grammaa. Lisää nämä yhteen saadaksesi natriumhydroksidin moolimassa, joka osoittautuu olevan 40 grammaa. Jaa tämä luku käsillä olevaan määrään moolien määrän löytämiseksi:
32 g / 40 g = 0,8 moolia.
Kuinka löytää molulaarisuus
Niin kauan kuin sinulla on tapa mitata liuenneen aineen massa, voit laskea sen molaarisuuden mittaamalla liuoksen tilavuuden. Ole varovainen tässä, koska molaarisuus ilmaistaan aina moolina / litra, joten jos mitataan tilavuus muissa yksiköissä, sinun on muunnettava litroiksi. Tässä on joitain muuntokertoimia, jotka ovat hyödyllisiä:
1 litra = 0,001 kuutiometriä = 1000 millilitraa = 0,264 Yhdysvaltain gallonaa = 33,81 nesteunssia.
Esimerkki
Kaadat 12 grammaa suolaa (NaCl) dekantterilasiin, joka sisältää 20 unssia vettä. Mikä on suolan molaarisuus liuoksessa?
Voit ratkaista tämän ongelman kolmella helpolla vaiheella:
Pyöristämällä yhden desimaalin tarkkuudella yhden moolin natriumia (Na) on 23,0 grammaa ja klooria (Cl) 35,5 grammaa, joten yhden moolin NaCl: n massa on 58,5 grammaa. Sinulla on 12 grammaa, mikä on 12 / 58,5 = 0,21 moolia.
Jos 33,81 unssia on sama kuin 1 litra, 20 unssia vastaa 20 / 33,81 = 0,59 litraa.
Jaa moolimäärä NaCl: a liuoksen tilavuudella molaarisuuden saamiseksi.
0,21 moolia ÷ 0,59 litraa =
0,356 M.