Um cálculo molar em uma solução requer o uso da fórmula de molaridade. O volume da solução e a concentração da solução são necessários.
Definição e fórmula de molaridade
A molaridade é o número de moles de soluto por litro de solução. Um soluto, que pode ser sólido, líquido ou gasoso, é uma substância que é dissolvida em um solvente. O solvente é outra substância capaz de dissolvê-lo em seus espaços intermoleculares. Juntos, o soluto dissolvido e o solvente formam uma solução.
A molaridade também é considerada concentração molar porque é a medida da concentração de uma solução. A fórmula para molaridade pode ser expressa como:
M*=* mol/ EU
- M é molaridade
- Mol são os moles do soluto
- L são os litros de solução
Moles: Química e Contagem de Átomos e Moléculas
Para compreender totalmente a molaridade, o conceito de toupeira deve ser compreendido. Um mol (geralmente abreviado para mol) é uma unidade de medida. É uma certa quantia. Se uma dúzia de bagels fosse comprada, a quantidade, se contada, seria de 12 bagels.
Uma toupeira, como a palavra dúzia, também denota uma determinada quantidade. No entanto, a quantidade, chamada de número de Avogadro, é muito grande: 6,022 × 1023.
Se uma toupeira de bagels fosse comprada, eles ocupariam quase todo o espaço interior da Terra. Embora uma toupeira de qualquer coisa possa ser contada, geralmente é reservada para itens incrivelmente pequenos, como átomos e moléculas.
Conceito Mole em Soluções
Um mol de qualquer elemento ou composto químico é sempre o mesmo número. Um mol de hidrogênio significaria que existem 6,022 × 1023 átomos de hidrogênio.
Uma mole de cloreto de sódio, NaCl, tem a mesma quantidade, 6,022 × 1023. Aqui, no entanto, é 6.022 × 1023 moléculas. Com a molaridade, considere os moles de soluto como encontrando o número de moléculas em solução.
Calcule Moles em Solução
Os valores de concentração e litros de solução devem ser dados ou calculados.
Problema de exemplo: Açúcar, ou sacarose, dissolve-se facilmente na água. Quantos mols de sacarose existem em uma solução 0,02 M?
Etapa 1: Localize a molaridade e os litros de solução
No problema, a concentração molar, M, é dada: 0,02 M. O volume é assumido como sendo 1 L, uma vez que a definição da molaridade é moles de soluto por litro de solução.
Etapa 2: use a fórmula de molaridade
Use a fórmula de "Definições e fórmula de molaridade" (acima) para resolver para moles:
M = mol / L
Reorganizando para resolver por moles de soluto:
mol *=* M×eu
mol = 0,02 mol / L × 1 L = 0,02 mol de sacarose,C12H22O11
Existem 0,02 moles de sacarose em uma solução de sacarose 0,02 M.
Usando o número de toupeiras para encontrar gramas
Normalmente, uma pergunta pede gramas de soluto, especialmente se a substância deve ser medida em um laboratório. Se a pergunta perguntar quantos gramas de sacarose devem ser adicionados para fazer uma solução de 0,02 M, estas etapas adicionais podem ser seguidas:
Etapa 3: Encontre a massa molar
Enquanto a quantidade contada de um mol de qualquer substância é 6,022 x 1023, a massa molar dessa substância será diferente. Por exemplo, cloreto de sódio, NaCl, terá uma massa diferente do açúcar de mesa, sacarose, C12H22O11.
Cada elemento possui uma massa molar diferente, comumente localizada sob o símbolo em uma tabela periódica. Por exemplo, um mol de carbono (C) tem uma massa de 12,01 g / mol. A massa molar do hidrogênio (H) é 1,01 g / mol e do oxigênio (O) é 16,00 g / mol.
Por exemplo, a massa molar de sacarose seria calculada adicionando as massas molares dos elementos individuais:
- A sacarose contém 12 átomos de carbono: 12 × 12,01 g / mol = 144,12 g / mol
- A sacarose contém 22 átomos de hidrogênio: 22 × 1,01 = 22. 22g / mol
- A sacarose contém 11 átomos de oxigênio: 11 × 16,00 = 176 g / mol
Adicione todos os componentes individuais da sacarose:
144,12 g / mol + 22,22 g / mol + 176 g / mol = 342,34 g / mol
A massa molar da sacarose, C12H22O11, é 342,34 g / mol
Etapa 4: Encontre Gramas de Soluto
Use o número de moles calculado na Etapa 2 e a massa molar de sacarose da Etapa 3 para resolver para gramas:
0,02 mol de C12H22O11 × 342,34 g C12H22O11 / 1 mol C12H22O11 = 6,85 g C12H22O11
6,85 gramas de sacarose dissolvidos em água farão uma solução 0,01 M.