MOLARITE: KONSANTRASYON, BIRIMLER, HESAPLAMA, ALIŞTIRMALAR - KIMYA - 2025

Molaritesi çözeltinin litresi başına çözünen mol olarak ifade edilen bir çözelti konsantrasyonudur. M olarak kısaltılır ve çözünen maddenin kütlesi ile çözeltinin hacmi (m / v) arasındaki ilişkiyi ifade eder; geleneksel formda bu ilişki ağırlık / hacim olarak ifade edilir.

Mol, atomik veya moleküler ağırlıkta bulunan atomların veya moleküllerin sayısıdır; Gram / mol olarak ifade edilir. Bir mol 6.02 · 10 eşittir ²³ Avogadro sayısının olarak bilinen atom ya da moleküller.

Molarite formülü. Kaynak: Gabriel Bolívar.

Bir çözünen maddenin kütlesi ile hacim arasındaki ilişkiyi ifade etmenin başka yolları da vardır, bunlara şunlar dahildir: çözünen maddenin kütlesi ile çözelti hacmi arasındaki yüzde ilişkisi ve normallik. İkincisi, bir litre çözelti başına çözünen maddenin eşdeğerlerinin sayısı olarak ifade edilir.

Bu arada, çözücünün kilogram başına mol sayısı olarak tanımlanan molalite, genellikle su, çözünen maddenin kütlesi ile çözücünün kütlesi (m / m) arasındaki bir ilişkiyi ifade eder.

Bir çözeltinin konsantrasyonunun milyonda bir (ppm) cinsinden ifade biçimi, genellikle bir kütle-kütle ilişkisini (m / m) ifade etmek için kullanılan çözünen maddenin bir bölümü ile çözeltinin bir milyon parçası arasındaki bir ilişkiyi ifade eder. Ancak bir kütle-hacim ilişkisini (m / v) ifade edebilirsiniz.

Molar konsantrasyon, litre başına mol olarak ifade edilmesine ek olarak, milimol / litre (milimolar çözelti) olarak ifade edilebilir; mikromol / litre (mikromolar çözelti); vb.

Molarite problemleri, analitik bir metot ve "üç kuralı" kullanılarak çözülebilir. Bir yöntemin seçimi, yöntemlerden birinin kullanımında sahip olduğunuz beceriye bağlı olacaktır.

Molar konsantrasyon

Belirli bir çözelti hacmindeki bir çözünen maddenin konsantrasyonunu ifade etmek için kullanılır.

M = n / V (1)

M, molariteye eşit olduğunda, n, mol sayısıdır ve V, çözeltinin hacmidir. Dolayısıyla, bir çözeltinin molaritesi, litre cinsinden ifade edilen çözelti hacmi başına çözünen mol sayısıdır.

Öte yandan mol sayısı

n = a / PM (2)

Burada m, çözünmüş çözünen maddenin kütlesi ve PM'nin molar kütlesi.

(1) 'de (2)' nin değiştirilmesi:

M = (m / PM) / V

Birimler

Molar konsantrasyonuna Uluslararası Sistemde birim mol / m ³ . Bir milimolar çözeltiye Bu karşılık, bir m, çünkü ³ 1,000 litre eşittir. Kimya ve biyoloji dallarında molar konsantrasyon genellikle mol / L olarak ifade edilir. Bu birim M (büyük harf) ile ifade edilir.

Bir mol / L'lik bir çözelti, bir M çözeltisine eşdeğerdir; ^10-3 mol / L'lik bir çözelti, 1 mM'ye (milimolar) eşittir; ve ^10-6 mol / L'lik bir çözelti, 1 uM'ye (mikromolar) eşdeğerdir.

Molarite nasıl hesaplanır?

Yukarıda belirtilen ifadeleri kullanmak uygundur, çünkü bu formülün uygulanmasının sonucunun molar konsantrasyonun tanımı olan mol / litre cinsinden olmasını sağlar.

Daha sonra, bir çözeltinin molaritesini hesaplamak için, çözünen maddenin konsantrasyonunu g / L cinsinden ifade etmek gerekir. Ardından çözünen maddenin moleküler ağırlığını (g / mol) bulun ve konsantrasyon ile moleküler ağırlık arasındaki oranı bulun. Elde edilen sonuç, mol / litre cinsinden ifade edilen molaritedir.

Molariteden molaliteye git

Molariteden molariteye gitmek için gerekli bir bilgi parçası, çözeltinin yoğunluğunu bilmektir. Bu, çözelti kütlesinin bilinmesini sağlar, bu da molalitenin hesaplanması için temel bir gerekliliktir.

İlk adım

İlk önce molar konsantrasyondan gram / litreye gitmelisiniz. Bunu yapmak için, çözeltinin molaritesini çözünen maddenin moleküler ağırlığı ile çarpmanız yeterlidir.

Gram / litre çözünen = molarite (mol / litre) · çözünen maddenin moleküler ağırlığı (gram / mol).

Bu, çözünen maddenin kütlesinin 1 L çözelti içinde elde edilmesini mümkün kılar.

İkinci adım

O zaman çözümün kütlesini hesaplamak gerekir. Bunun için aynı yoğunluk kullanılır. Yoğunluk genellikle gram / santimetre küp veya mililitre cinsinden ifade edilir.

Çözelti kütlesi (g) = çözelti hacmi (mL) yoğunluk (g / mL)

Üçüncü adım

Çözücünün kütlesinin elde edilmesi. Çözeltinin kütlesi çözünen maddenin kütlesi artı çözücünün kütlesine eşit olduğundan, ikincisinin kütlesini elde etmek için çözünen maddenin kütlesini (aşama 1) çözeltinin kütlesinden çıkarmak yeterlidir (aşama 2).

Dördüncü adım

Son olarak, çözeltinin çözünen kütlesi (g) 1.000 g veya 1 kg çözücüye karşılık gelen çözünen kütleye aktarılmalıdır. Bunu yapmak için, üç veya başka bir eşdeğer matematiksel işlemin basit bir kuralını gerçekleştirmek yeterli olacaktır.

Beşinci adım

Çözeltinin molalitesini elde etmek için g çözünen / 1000 g çözücü, çözünen maddenin moleküler ağırlığına (g / mol) bölün.

Sayısal örnek

3 M glikoz çözeltisinin (moleküler ağırlık 180 g / mol) yoğunluğu 1.15 g / mL'dir. Bu çözümün molalitesini hesaplayın.

Önce bir litre çözelti içinde çözünen glukoz gramını hesaplıyoruz:

g / L = 3 mol / L 180 g / mol

= 540 g / L

Ardından, çözümün kütlesini yoğunluğundan hesaplıyoruz:

g çözelti (kütle) = 1.000 mL 1.15 g / mL

= 1.150 g

Çözücü kütlesi aşağıdaki farkla verilir:

Çözücü kütlesi = çözelti kütlesi - çözünen madde kütlesi

= 1.150 gr - 540 gr

= 610 g

Ancak 610 g, molalite tanımında öngörüldüğü gibi 1000 g çözücü değildir. Bu nedenle, 1000 g çözücüde kaç gram glikoz çözüldüğü hesaplanmalıdır:

Çözünen madde kütlesi = 540 g çözünen (1.000 g çözücü / 610 g çözücü)

= 885,25 g

Ve son olarak molalite, gramları mollere döndürerek hesaplanır:

Molalite = (885.25 g çözünen / 180 g / mol)

= 4.92 mol çözünen / kg çözücü

= 4,92 m

Çözülen sorunlar

Problem 1

500 mL 0,4 M solüsyon hazırlamak için ne kadar bakır sülfat gerekir? Sonucu gram cinsinden ifade edin. Bakır sülfatın (CuSO ₄ ) moleküler ağırlığı : 160 g / mol.

Önce böyle bir çözümde çözülmesi gereken molleri belirliyoruz:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 mol / L) 0,5 L

= 0.2 mol

Daha sonra, kütlesinin bakır sülfatın mol sayısını bilerek elde edilebilir

n = a / PM

m = nmoleküler ağırlık

m = 0,2 mol 160 g / mol

= 32 g CuSO ₄

Yani bu tuzun 32 gramının 500 mL çözücü içinde çözülmesi gerekir.

Problem 2

0,4 mol çözünen çözündüğünde 0,25 M konsantrasyona sahip olması için hangi hacimde bir çözelti gereklidir?

Çözeltinin hacmi molarite kavramından elde edilir

M = n / V

V = n / M

V = 0.4 mol / (0.25 mol / L)

= 1,6 L

Bu, 0.25 M'lik böyle bir konsantrasyon elde etmek için çözeltinin 1.6 litre hacme sahip olması gerektiği anlamına gelir.

Sorun 3

8 g sodyum hidroksit (NaOH) kütlesi 1.6 g / mL yoğunluğa sahip 60 g bir çözelti içinde çözülür. Çözümün molaritesi ne olacak? Sodyum hidroksitin moleküler ağırlığı: 40 g / mol.

NaOH'nin molleri önce hesaplanmalıdır:

n = a / PM

= 8 g sodyum hidroksit / (40 g / mol)

= 0.2 mol

Şimdi çözümün hacmini hesaplamaya devam ediyoruz:

m = V d

v = 60 g / (1,6 g / mL)

v = 37,5 mL

Molariteyi elde etmek için, çözeltinin hacmi litre cinsinden yerleştirilmelidir:

V = 37,5 ml ^10-3 L / mL

= 0,0375 L

M = 0,2 mol / 0,0375 L

5,33 mol / L

5,33 milyon

Sorun 4

Yoğunluğu 1,25 g / mL ve% 35 konsantrasyona sahip bir hidroklorik asit (HCl) çözeltisinin molaritesini, ifade edilen kütle / kütle hesaplayın. Hidroklorik asidin moleküler ağırlığı: 36,5 g / mol.

% 35 hidroklorik asit kütlesini belirleyin

m = V d

m = 1.000 mL 1.25 g / mL

= 1.250 g

Ama her şey HCl değil, su da var:

kütle HCl = 1,250 g (35/100)

= 437,5 g

Bu, bir litre% 35 HCl çözeltisinde 437,5 gram HCl olduğunu söylemekle aynıdır.

Daha sonra, molariteyi hemen belirlemek için HCl'nin molleri hesaplanır:

n = a / PM

n = (437,5 g / L) / (36,5 g / mol)

= 11.98 mol / L

Molarite = 11.98 M

Sorun 5

2 L çözelti içinde 5 g NaCl içeren bir çözeltinin molaritesini hesaplayın. Sodyum klorürün moleküler ağırlığı: 58,5 g / mol.

NaCl'nin mol / L'sini tek bir adımda elde edebilirsiniz:

molarite = (5 g NaCl / 2 L çözelti) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0.043 mol / L

Molarite = 0,043 M

Başka bir prosedür şunlar olabilir:

g / L NaCl = 5 g / 2 L

= 2,5 g / L

mol / L = (2,5 g / L) / (58,5 g / mol)

= 0.043 mol / L

= 0.043 M

Referanslar

1. Rodríguez, M. (2007). Kimya. Salesian Editoryal Vakfı
2. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. (2008). Kimya. (8. baskı). CENGAGE Öğrenme.
3. Vikipedi. (2019). Molarity Es.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
4. Atarés Huerta. (Sf). Molarite ve molalite. . Kurtarıldı: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Molarite formülü. Kurtarıldı: softschools.com