МОЛЯРНОСТЬ: КОНЦЕНТРАЦИЯ, ЕДИНИЦЫ, РАСЧЕТ, УПРАЖНЕНИЯ - ХИМИЯ - 2025

Молярность концентрация раствора , выраженная в моль растворенного вещества на литр раствора. Он обозначается аббревиатурой M и выражает отношение между массой растворенного вещества и объемом раствора (м / об); хотя в традиционной форме это отношение выражается как вес к объему.

Моль - это количество атомов или молекул, содержащихся в атомной или молекулярной массе; Выражается в граммах / моль. Один моль равен 6,02 · 10 ²³ атомов или молекул, известный как число Авогадро.

Формула молярности. Источник: Габриэль Боливар.

Есть и другие способы выразить взаимосвязь между массой растворенного вещества и объемом, в том числе: процентное соотношение между массой растворенного вещества и объемом раствора и нормальность. Последнее выражается как количество эквивалентов растворенного вещества на литр раствора.

Между тем, моляльность, которая определяется как количество молей на килограмм растворителя, обычно воды, выражает соотношение между массой растворенного вещества и массой растворителя (м / м).

Форма выражения концентрации раствора в частях на миллион (ppm) выражает отношение между одной частью растворенного вещества и одним миллионом частей раствора, обычно используемое для выражения отношения массы к массе (м / м). Но вы можете выразить отношение массы к объему (m / v).

Молярная концентрация может быть выражена не только в молях на литр, но и в миллимолях на литр (миллимолярный раствор); микромоль / литр (микромоль раствор); и т.п.

Проблемы молярности могут быть решены аналитическим методом и с использованием «правила трех». Выбор метода будет зависеть от навыков, которыми вы владеете при использовании одного из методов.

Молярная концентрация

Он используется для выражения концентрации растворенного вещества в данном объеме раствора.

M = n / V (1)

Где M равно молярности, n - количество молей, а V - объем раствора. Итак, молярность раствора - это количество молей растворенного вещества на объем раствора, выраженное в литрах.

С другой стороны, количество родинок

п = m / PM (2)

Где m - масса растворенного вещества, PM - его молярная масса.

Подставляя (2) в (1):

M = (м / PM) / V

Единицы

Единица измерения молярной концентрации в Международной системе - моль / м ³ . Это соответствует миллимолярному раствору, потому что один м ³ равен 1000 литров. В разделах химии и биологии молярная концентрация обычно выражается в моль / л. Эта единица обозначается буквой M (заглавная буква).

Раствор с концентрацией один моль / л эквивалентен раствору М; раствор 10 ^-3 моль / л равен 1 мМ (миллимолярный); а раствор ^10-6 моль / л эквивалентен 1 мкМ (микромоль).

Как рассчитать молярность?

Выражения, указанные выше, удобно использовать, поскольку это гарантирует, что результат применения формулы будет в молях / литрах, что является определением молярной концентрации.

Затем, чтобы рассчитать молярность раствора, необходимо выразить концентрацию растворенного вещества в г / л. Затем найти молекулярную массу растворенного вещества (г / моль) и найти соотношение между концентрацией и молекулярной массой. Полученный результат представляет собой молярность, выраженную в моль / литр.

Перейти от молярности к моляльности

Необходимая информация для перехода от молярности к моляльности - это знать плотность раствора. Это позволяет узнать массу раствора, что является важным требованием для расчета моляльности.

Первый шаг

Для начала вам нужно перейти от молярной концентрации до граммов / литров. Для этого просто умножьте молярность раствора на молекулярную массу растворенного вещества.

Грамм / литр растворенного вещества = молярность (моль / литр) · молекулярная масса растворенного вещества (граммы / моль).

Это позволяет получить массу растворенного вещества в 1 л раствора.

Второй шаг

Затем необходимо рассчитать массу раствора. Для этого используется плотность такой же. Плотность обычно выражается в граммах на кубический сантиметр или миллилитр.

Масса раствора (г) = объем раствора (мл) плотность (г / мл)

Третий шаг

Получение массы растворителя. Поскольку масса раствора равна массе растворенного вещества плюс масса растворителя, для получения массы последнего достаточно вычесть массу растворенного вещества (этап 1) из массы раствора (этап 2).

Четвертый шаг

Наконец, масса растворенного вещества (г) раствора должна быть перенесена на массу растворенного вещества, которая соответствует 1000 г или 1 кг растворителя. Для этого достаточно выполнить простое правило трех или другую эквивалентную математическую операцию.

Пятый шаг

Разделите г растворенного вещества / 1000 г растворителя на молекулярную массу растворенного вещества (г / моль), чтобы получить молярность раствора.

Числовой пример

3 М раствор глюкозы (молекулярная масса 180 г / моль) имеет плотность 1,15 г / мл. Рассчитайте молярность этого раствора.

Сначала рассчитаем граммы глюкозы, растворенной в литре раствора:

г / л = 3 моль / л 180 г / моль

= 540 г / л

Далее рассчитываем массу раствора по его плотности:

г раствора (масса) = 1000 мл 1,15 г / мл

= 1150 г

Масса растворителя определяется разностью:

Масса растворителя = масса раствора - масса растворенного вещества

= 1,150 г - 540 г

= 610 г

Но 610 г - это не 1000 г растворителя, как предусмотрено определением моляльности. Поэтому необходимо рассчитать, сколько граммов глюкозы растворено в 1000 г растворителя:

Масса растворенного вещества = 540 г растворенного вещества (1000 г растворителя / 610 г растворителя)

= 885,25 г

И, наконец, рассчитывается молярность, переводя граммы в моль:

Моляльность = (885,25 г растворенного вещества / 180 г / моль)

= 4,92 моль растворенного вещества / кг растворителя

= 4,92 м

Проблемы решены

Проблема 1

Сколько сульфата меди потребуется для приготовления 500 мл 0,4 М раствора? Результат выразите в граммах. Молекулярная масса сульфата меди (CuSO ₄ ): 160 г / моль.

Сначала определяем моли, которые необходимо растворить в таком растворе:

M = n / V

п = M V

n = (0,4 моль / л) 0,5 л

= 0,2 моль

Зная тогда количество молей сульфата меди, можно получить его массу.

n = m / PM

m = nмолекулярный вес

m = 0,2 моль 160 г / моль

= 32 г CuSO ₄

То есть 32 грамма этой соли необходимо растворить в 500 мл растворителя.

Проблема 2

Какой объем раствора нужен, чтобы при растворении 0,4 моль растворенного вещества его концентрация составляла 0,25 М?

Объем раствора получается из понятия молярности

M = n / V

V = n / M

V = 0,4 моль / (0,25 моль / л)

= 1,6 л

Это означает, что раствор должен иметь объем 1,6 литра, чтобы получить такую ​​концентрацию 0,25 М.

Проблема 3

8 г гидроксида натрия (NaOH) растворяют в 60 г раствора плотностью 1,6 г / мл. Какой будет молярность раствора? Молекулярная масса гидроксида натрия: 40 г / моль.

Сначала необходимо рассчитать моль NaOH:

n = m / PM

= 8 г гидроксида натрия / (40 г / моль)

= 0,2 моль

Теперь приступим к расчету объема раствора:

m = V d

v = 60 г / (1,6 г / мл)

v = 37,5 мл

Для получения молярности объем раствора в литрах необходимо разместить:

V = 37,5 мл 10 ^-3 л / мл

= 0,0375 л

M = 0,2 моль / 0,0375 л

5,33 моль / л

5,33 млн

Проблема 4

Рассчитайте молярность раствора соляной кислоты (HCl) с плотностью 1,25 г / мл и концентрацией 35%, выраженной массой / массой. Молекулярная масса соляной кислоты: 36,5 г / моль.

Определите массу 35% -ной соляной кислоты.

m = V d

m = 1000 мл 1,25 г / мл

= 1250 г

Но не все HCl, есть еще вода:

масса HCl = 1,250 г (35/100)

= 437,5 г

Это то же самое, что сказать, что в литре 35% раствора HCl содержится 437,5 грамма HCl.

Затем рассчитываются моли HCl, чтобы сразу определить молярность:

n = m / PM

n = (437,5 г / л) / (36,5 г / моль)

= 11,98 моль / л

Молярность = 11,98 M

Проблема 5

Рассчитайте молярность раствора, содержащего 5 г NaCl в 2 л раствора. Молекулярный вес хлорида натрия: 58,5 г / моль.

Вы можете получить количество молей / л NaCl за один шаг:

молярность = (5 г NaCl / 2 л раствора) x (1 моль NaCl / 58,5 г NaCl)

= 0,043 моль / л

Молярность = 0,043 M

Другая процедура может быть:

г / л NaCl = 5 г / 2 л

= 2,5 г / л

моль / л = (2,5 г / л) / (58,5 г / моль)

= 0,043 моль / л

= 0,043 млн

Ссылки

1. Родригес, М. (2007). Химия. Салезианский Редакционный Фонд
2. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия. (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
3. Wikipedia. (2019). молярность Получено с: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (SF). Молярность и молярность. , Получено с: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Формула молярности. Получено с: softschools.com