Що таке молярність та як вона обчислюється?

Зміст

• Знайомтесь з Молем
• Вступ до молярності
• Приклад обчислення молярності
• Розрахунок розчиненої речовини, необхідної для визначеної молярності

З метою вимірювання зручно знати, яка кількість речовини розчинена в заданому об'ємі розчину; це те, що хіміки мають на увазі під «концентрацією». Молярність - це найпоширеніший спосіб вираження концентрації при роботі з розчинами та хімічними реакціями. Причина полягає в тому, що реагенти (елементи або сполуки) поєднуються в співвідношенні цілих чисел, коли їх кількість виражається в одиницях. називаються "кротами". Наприклад, 2 молі газоподібного водню поєднуються з 1 моль кисневого газу для отримання 2 молей води за хімічною реакцією: 2Н₂ + О₂ = 2Н₂О.

Знайомтесь з Молем

Моль речовини визначається як певна кількість атомів або молекул, званих "числом Авогадро", що становить 6,022 × 10²³. Кількість походить від міжнародної угоди, заснованої на кількості атомів рівно в 12 г (г) ізотопу вуглецю "С-12". Зручність, яку надає ця «лічильна одиниця», число Avogadro, видно, якщо розглядати, наприклад, ваги по 1 моль кожного кисню, води та вуглекислого газу, які відповідно становлять 16,00 г, 18,02 г та 44,01 г.

Вступ до молярності

Молярність, або молярна концентрація (М), визначається як кількість молей речовини, або "розчинної речовини", розчиненої в 1 літрі розчину. Молярність не слід плутати з "молалітністю", яка є концентрацією, вираженою у вигляді молей розчиненого речовини на кілограм розчинника. Приклади допоможуть з’ясувати поняття молярності та як воно працює.

Приклад обчислення молярності

Розглянемо проблему, яка вимагає молярності розчину, що містить 100 грам (г) хлориду натрію, NaCl, у 2,5 л розчину. Спочатку визначте «формулу ваги» NaCl, склавши разом «атомні ваги» його елементів Na та Cl так:

22,99 + 35,45 = 58,44 г NaCl / моль.

Далі обчисліть кількість молей у 100 г NaCl, поділивши масу NaCl на його формульну вагу:

100 г NaCl ÷ = 1,71 моль NaCl.

Нарешті, обчисліть молярність розчину, поділивши кількість молей NaCl на об'єм розчину:

1,71 молей NaCl ÷ 2,5 л = 0,684 М.

Розрахунок розчиненої речовини, необхідної для визначеної молярності

Розглянемо проблему, яка задає вагу сульфату натрію, Na₂ТОМУ₄, необхідні для приготування 250 мілілітрів (мл) 0,5 М розчину. Перший крок - обчислення кількості молей Na₂ТОМУ₄ потрібно множення об'єму розчину на молярність:

0,25 л × 0,5 моль Na₂ТОМУ₄/ літр = 0,125 моль Na₂ТОМУ₄

Далі формула ваги Na₂ТОМУ₄ визначається шляхом складання атомних ваг складових атомів. Молекула Na₂ТОМУ₄ містить 2 атоми Na, 1 атом S (сірки) і 4 атоми O (кисень), тому його формульна вага становить:

+ 32,07 + = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 г Na₂ТОМУ₄/ моль

Нарешті, вага Na₂ТОМУ₄ Необхідне обчислюється шляхом множення кількості молей на формулу ваги:

0,125 молей Na₂ТОМУ₄ × 142,1 г Na₂ТОМУ₄/ моль Na₂ТОМУ₄ = 17,76 г Na₂ТОМУ₄.