Mērīšanas nolūkos ir ērti zināt, cik daudz vielas ir izšķīdis noteiktā šķīduma tilpumā; to ķīmiķi domā ar “koncentrāciju”. Molaritāte ir visizplatītākais veids, kā izteikt koncentrāciju, strādājot ar šķīdumiem un ķīmiskām reakcijām. Iemesls ir tāds, ka reaģenti (elementi vai savienojumi) apvienojas veselu skaitļu attiecībās, kad to daudzumu izsaka sauktās vienībās "Moli". Piemēram, 2 moli gāzes ūdeņraža savienojas ar 1 molu skābekļa gāzes, iegūstot 2 molu ūdens, veicot ķīmisku reakciju: 2H2 + O2 = 2H2O.
Iepazīstieties ar Kurmi
Vielas molu definē kā noteiktu atomu vai molekulu skaitu, ko sauc par “Avogadro skaitli”, kas ir 6,022 × 1023. Skaitlis tiek iegūts no starptautiskā līguma, pamatojoties uz atomu skaitu tieši 12 gramos (g) oglekļa izotopa "C-12". Šī "skaitīšanas vienības" ērtība Avogadro skaitlis, nodrošina, ņemot vērā, piemēram, katra skābekļa, ūdens un oglekļa dioksīda 1 mola svaru, kas ir 16,00 g, 18,02 g un 44,01 g, attiecīgi.
Ievads molaritātē
Molaritāti jeb molāro koncentrāciju (M) definē kā vielas vai "izšķīdušās vielas", kas izšķīdinātas 1 litrā šķīduma, molu skaitu. Molaritāti nedrīkst jaukt ar "molalitāti", kas ir koncentrācija, kas izteikta kā izšķīdušās vielas mols uz kilogramu šķīdinātāja. Piemēri palīdzēs noskaidrot molaritātes jēdzienu un tā darbību.
Molaritātes aprēķināšanas piemērs
Apsveriet problēmu, kas prasa šķīduma, kas satur 100 gramus (g) nātrija hlorīda NaCl, molaritāti 2,5 litros šķīduma. Vispirms nosakiet NaCl “formulas svaru”, kopā saskaitot tā elementu Na un Cl “atomu svaru” šādi:
22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl / mols.
Pēc tam aprēķiniet molu skaitu 100 g NaCl, dalot NaCl svaru ar tā formulas svaru:
100 g NaCl ÷ [58,44 g NaCl / mol NaCl] = 1,71 mol NaCl.
Visbeidzot, aprēķiniet šķīduma molaritāti, dalot NaCl molu skaitu ar šķīduma tilpumu:
1,71 moli NaCl ÷ 2,5 litri = 0,684 M.
Noteiktai molaritātei nepieciešamās izšķīdušās vielas aprēķināšana
Apsveriet problēmu, kas prasa nātrija sulfāta svaru Na2TĀ4, kas nepieciešams, lai pagatavotu 250 mililitrus (ml) 0,5 M šķīduma. Vispirms jāaprēķina Na molu skaits2TĀ4 nepieciešams, reizinot šķīduma tilpumu ar molaritāti:
0,25 litri × 0,5 moli Na2TĀ4/ litrs = 0,125 moli Na2TĀ4
Pēc tam Na svara formulas svars2TĀ4 tiek noteikts, saskaitot kopā tā sastāvošo atomu atomu svaru. Na molekula2TĀ4 satur 2 Na atomus, 1 S (sēra) un 4 O (skābekļa) atomus, tāpēc tā formulas svars ir:
[22,99 × 2] + 32,07 + [16,00 × 4] = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na2TĀ4/mole
Visbeidzot, Na svars2TĀ4 nepieciešamo aprēķina, reizinot molu skaitu ar formulas svaru:
0,125 moli Na2TĀ4 × 142,1 g Na2TĀ4/ mols Na2TĀ4 = 17,76 g Na2TĀ4.