สารละลายคือส่วนผสมของสารประกอบโดยหนึ่งในนั้น - ตัวถูกละลาย - ถูกกระจายไปทั่วอีกสารหนึ่ง เรียกว่าตัวทำละลาย ตัวทำละลายมักเป็นสารประกอบที่สร้างส่วนที่ใหญ่ที่สุดของส่วนผสม และในสถานการณ์ส่วนใหญ่ในโลกจริง ตัวทำละลายคือน้ำ คุณสมบัติของสารละลายจะเปลี่ยนไปตามความเข้มข้นของตัวถูกละลาย ดังนั้นนักเคมีจึงต้องการหน่วยความเข้มข้นในการวัด หน่วยความเข้มข้นที่สำคัญที่สุดคือโมลาริตี ซึ่งเป็นจำนวนโมลของตัวถูกละลายต่อลิตรของสารละลาย โมลาริตีเขียนแทนด้วยตัวพิมพ์ใหญ่ M และ M ในวิชาเคมีหมายถึงสิ่งต่อไปนี้:
โมลาริตี (M) = (โมลของตัวถูกละลาย) ÷ (ลิตรของสารละลาย)
ในการคำนวณจำนวนโมลของตัวถูกละลาย คุณต้องมีข้อมูลสองส่วน ซึ่งคุณอาจต้องอนุมานจากข้อมูลอื่น อันแรกเป็นสูตรเคมีของตัวถูกละลาย และอันที่สองคือมวลของตัวถูกละลาย จากนั้นคุณคำนวณโมลาริตีโดยการวัดปริมาตรของสารละลาย แปลงค่านั้นเป็นลิตรและหารจำนวนนี้เป็นจำนวนโมล
ไฝคืออะไร?
สัตว์ที่มีขนยาวอยู่ข้าง ๆ ตัวตุ่นเป็นหนึ่งในหน่วยวัดกลางในวิชาเคมี อิงจากตัวเลขของ Avogadro ซึ่งเท่ากับ 6.02 x 1023. นี่คือจำนวนอะตอมในตัวอย่างคาร์บอน-12 ที่หนัก 12.000 กรัมพอดี จำนวนอนุภาคเท่ากันของสารประกอบอื่นใดคือโมลของสารประกอบนั้น หนึ่งโมลของสารประกอบใดๆ มีมวลลักษณะเฉพาะเป็นกรัม ซึ่งมีค่าเท่ากับมวลอะตอมในหน่วยมวลอะตอม (amu) ทุกประการ ตัวอย่างเช่น มวลอะตอมของไฮโดรเจนคือ 1.008 amu ดังนั้นไฮโดรเจนหนึ่งโมลจะมีน้ำหนัก 1.008 กรัม
คุณสามารถค้นหามวลอะตอมในตารางธาตุ และคำนวณมวลโมเลกุลของสารประกอบตามสูตรทางเคมีของสารประกอบนั้นได้ เมื่อคุณทราบมวลอะตอมของสารประกอบแล้ว คุณจะทราบมวลของโมลของสารประกอบนั้นทันที (มวลโมลาร์) หากคุณมีตัวอย่างของสารประกอบอยู่ในมือ ให้ชั่งน้ำหนักแล้วหารด้วยน้ำหนักโมลาร์เพื่อหาจำนวนโมลที่คุณมี
ตัวอย่าง: ตัวอย่างโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) มีน้ำหนัก 32 กรัม มีกี่โมลนี้?
จากตารางธาตุ คุณจะพบมวลอะตอมของโซเดียม ออกซิเจน และไฮโดรเจนเป็น 22.990, 15.999 และ 1.008 amu ตามลำดับ เมื่อปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม มวลโมลาร์ของพวกมันคือ 23, 16 และ 1 กรัมตามลำดับ เพิ่มสิ่งเหล่านี้เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้มวลโมลาร์ของโซเดียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งกลายเป็น 40 กรัม แบ่งจำนวนนี้เป็นจำนวนที่คุณมีอยู่เพื่อหาจำนวนโมล:
32 ก./40 ก. = 0.8 โมล
วิธีหาโมลาริตี
ตราบใดที่คุณมีวิธีวัดมวลของตัวถูกละลาย คุณก็สามารถคำนวณโมลาริตีของตัวถูกละลายได้โดยการวัดปริมาตรของสารละลาย โปรดใช้ความระมัดระวัง เนื่องจากโมลาริตีมักแสดงเป็นโมล/ลิตร ดังนั้น หากคุณวัดปริมาตรในหน่วยอื่น คุณต้องแปลงเป็นลิตร นี่คือปัจจัยการแปลงบางส่วนที่คุณจะพบว่ามีประโยชน์:
1 ลิตร = 0.001 ลูกบาศก์เมตร = 1,000 มิลลิลิตร = 0.264 แกลลอนสหรัฐฯ = 33.81 ออนซ์ของเหลว
ตัวอย่าง
คุณเทเกลือ 12 กรัม (NaCl) ลงในบีกเกอร์ที่มีน้ำ 20 ออนซ์ โมลาริตีของเกลือในสารละลายคืออะไร?
คุณสามารถแก้ปัญหานี้ได้ในสามขั้นตอนง่ายๆ:
เมื่อปัดเศษให้เป็นทศนิยมหนึ่งตำแหน่ง มวลของโซเดียม (Na) หนึ่งโมลคือ 23.0 กรัม และของคลอรีน (Cl) คือ 35.5 กรัม ดังนั้น NaCl 1 โมลจึงมีมวล 58.5 กรัม คุณมี 12 กรัม ซึ่งเท่ากับ 12/58.5 = 0.21 โมล
ถ้า 33.81 ออนซ์เท่ากับ 1 ลิตร 20 ออนซ์จะเท่ากับ 20/33.81 = 0.59 ลิตร
หารจำนวนโมลของ NaCl ด้วยปริมาตรของสารละลายเพื่อให้ได้โมลาริตี
0.21 โมล ÷ 0.59 ลิตร =
0.356 ม.