Umiejętność obliczenia stężenia roztworu jest jedną z najbardziej podstawowych umiejętności wymaganych od naukowca. Nie wiedząc, z jaką ilością substancji pracujesz, nie masz kontroli nad reakcjami, które prowadzisz.
Koncentracja rozwiązania: definicja
Stężenie roztworu podaje się przede wszystkim w molach lub molach na litr. Skrót dla molarności to M a jednostki stężenia to mol/L.
Definicja molarności oznacza, że możesz znaleźć molarność roztworu, jeśli znasz całkowitą liczbę moli substancji rozpuszczonej i całkowitą objętość roztworu. Tak więc, aby obliczyć stężenie roztworu (w molowości), musisz podzielić mole substancji rozpuszczonej przez całkowitą objętość.
Wskazówki
Wzór na stężenie: Aby znaleźć stężenie molowe roztworu, wystarczy podzielić całkowitą liczbę moli substancji rozpuszczonej przez całkowitą objętość roztworu w litrach.
Obliczanie stężenia molowego roztworu
Załóżmy, że masz 10 moli NaCl, a całkowita objętość roztworu wynosi 5 l. Aby znaleźć molarność tego roztworu, musisz podzielić całkowitą liczbę moli substancji rozpuszczonej (NaCl) przez całkowitą objętość:
Oznacza to, że twój roztwór 5 l, który zawiera 10 moli NaCl, jest roztworem 2 M NaCl. Tutaj „M” mówi się głośno jako „molowy”.
Co jeśli masz rozwiązanie, które zawiera 10 gramy NaCl w 5 l roztworu?
Aby znaleźć koncentrację tego nowego rozwiązania, musisz przelicz z gramów na mole. Wymaga to użycia masy molowej (podanej w gramach/mol) NaCl. Masę molową substancji określa się przez zsumowanie masy molowej poszczególnych składników. W przypadku NaCl dwa składniki to sód i chlorek.
Aby znaleźć masę molową każdego z nich, musisz spojrzeć pod ich symbole w układzie okresowym. Masa molowa sodu wynosi 22,99 g/mol, a masa molowa chloru 35,45 g/mol. Zsumowane daje to masę molową NaCl, która wynosi 58,44 g/mol.
Teraz możesz znaleźć stężenie roztworu o pojemności 5 litrów, który zawiera 10 gramów NaCl.
Zacznij od zamiany gramów na mole:
Następnie musisz podzielić liczbę moli przez całkowitą objętość, aby znaleźć stężenie:
Oznacza to, że jeśli masz 10 gramów NaCl w 5 l roztworze, będziesz miał 0,034 M roztwór NaCl.
Co zrobić, jeśli masz roztwór, który zawiera 1000 miligramów NaCl w 5 l roztworu?
W takim przypadku musisz najpierw przekonwertować z miligramów na gramy. W 1 gramie jest 1000 miligramów.
Więc:
Teraz, gdy wiesz, że 1000 miligramów odpowiada 1 gramowi, możesz zamienić gramy na mole za pomocą masy molowej:
Na koniec możesz wziąć liczbę moli i podzielić przez całkowitą objętość:
Tak więc 1000 gramów NaCl w 5 l całkowitego roztworu jest tym samym, co 0,0034 M roztwór NaCl.
Ogólne równania do znajdowania koncentracji
Poniżej przedstawiono uogólnioną wersję kroków przedstawionych powyżej lub „formuła koncentracji."
Biorąc pod uwagę mole substancji rozpuszczonej i litry roztworu, molarność oblicza się ze wzoru:
Biorąc pod uwagę ilość substancji rozpuszczonej w gramach, następujące równanie podaje stężenie:
Biorąc pod uwagę ilość substancji rozpuszczonej w miligramach, następujące równanie podaje stężenie: