Stężenie molowości, jednostki, obliczenia, ćwiczenia

Molowość Jest to stężenie roztworu wyrażonego w molach z substancji rozpuszczonej na litr roztworu. Jest skrócony jako M i wyraża związek między masą substancji rozpuszczonej a objętością roztworu (M/V); Chociaż w tradycyjny sposób ten związek jest wyrażany jako masa objętościowa.

Jeden mol to liczba atomów lub cząsteczek zawartych w masie atomowej lub cząsteczkowej; Jest wyrażany w gramach/mol. Jeden kret jest równoważny 6,02 · 10²³ atomy lub cząsteczki, znane jako liczba Avogadro.

Wzór molowości. Źródło: Gabriel Bolívar.

Istnieją inne sposoby wyrażenia związku między masą substancji rozpuszczonej a objętością, w tym: procentowy związek między masą substancji rozpuszczonej a objętością rozwiązania oraz normalność. Ten ostatni jest wyrażany jako liczba równoważników substancji rozpuszczonej na litr rozwiązania.

Tymczasem molealowość, która jest zdefiniowana jako liczba moli na kilogram rozpuszczalnika, zwykle wody, wyraża związek między masą substancji rozpuszczonej a masą rozpuszczalnika (M/M).

Forma ekspresji stężenia roztworu w częściach na milion (PPM) wyraża związek między częścią substancji rozpuszczonej do miliona części roztworu, zwykle stosowanego do wyrażania stosunku masy masy (M/M). Ale możesz wyrazić stosunek objętości masy (m/v).

Stężenie molowe, oprócz wyrażania się w molach na litr, może być wyrażane jako mililimole/litr (roztwór milimolarny); mikromole/ litr (roztwór mikromolarny); itp.

Problemy z molowością można rozwiązać za pomocą metody analitycznej i poprzez zastosowanie „zasady trzech”. Wybór metody będzie zależeć od możliwości użycia jednej z metod.

[TOC]

Stężenie molowe

Służy do wyrażenia stężenia substancji rozpuszczonej w pewnym roztworze roztworu.

M = N/V (1)

Gdzie m jest równy molowości, n jest liczbą moli, a v objętość roztworu. Tak więc molowa roztworu jest liczba moli substancji rozpuszczonej objętości roztworu wyrażonego w litrach.

Z drugiej strony liczba moli jest

n = m / pm (2)

Będąc m masą rozpuszczonej substancji rozpuszczonej i PM jej masy molowej.

Może ci służyć: aldehydo

Zastąpienie (2) w (1):

M = (m / pm) / v

Jednostki

Jednostką w międzynarodowym układzie stężenia molowego jest mol/m³. Odpowiada to roztworze milimolarne, ponieważ m³ równoważne 1.000 litrów. W gałęziach chemii i biologii stężenie molowe jest zwykle wyrażane jako mole/l. Jednostka ta jest wyrażana za pomocą M (kapitał).

Roztwór jednego mol/l jest równoważny M; Rozwiązanie 10^-3 mole/l, równoważne 1 mm (milimolarne); i roztwór 10^-6 mole/l, równoważne 1 µm (mikromolarne).

Jak obliczyć trzonowość?

Wygodne jest użycie wyrażeń wskazanych powyżej, ponieważ zapewnia to, że wynik zastosowania wzoru da w mole/litrach, co jest definicją stężenia molowego.

Tak więc, aby obliczyć molowość roztworu, konieczne jest wyrażanie stężenia substancji rozpuszczonej w g / l. Następnie dowiedz się o masie cząsteczkowej substancji rozpuszczonej (g / mol) i znajdź iloraz między stężeniem a masą cząsteczkową. Otrzymany wynik to molowość wyrażona w molach / litr.

Przejdź z molowości do moleluby

Niezbędnym faktem, aby przejść od molowości do moleluczności, jest znanie gęstości roztworu. Pozwala to poznać masę rozwiązania, niezbędne wymaganie do obliczenia molealowości.

Pierwszy krok

Najpierw musisz przejść od stężenia molowego do gramów/litrów. Aby to zrobić, wystarczy pomnożyć molowość roztworu przez masę cząsteczkową substancji rozpuszczonej.

Gramy/litr subwoutu = trzonowość (mole/litr) · Masa cząsteczkowa substancji rozpuszczonej (gram/mol).

Pozwala to uzyskać masę substancji rozpuszczonej w 1 l roztworu.

Drugi krok

Wówczas konieczne jest obliczenie masy roztworu. Aby to zrobić, stosuje się gęstość tego samego. Zwykle gęstość jest wyrażana w gramach/centymetru sześciennym lub mililiter.

Masa roztworu (g) ​​= objętość roztworu (ml) · gęstość (g/ml)

Trzeci krok

Uzyskanie masy rozpuszczalnika. Ponieważ masa roztworu jest równa masie substancji rozpuszczonej plus masa rozpuszczalnika, aby uzyskać masę ostatniego, jest wystarczająca do odjęcia od masy roztworu (kroku 2) masy substancji rozpuszczonej (krok 1).

Może ci służyć: tlenek nadchlorowy (CL2O7)

Czwarty krok

Wreszcie musisz przekazać masę substancji rozpuszczonej (g) roztworu do masy substancji rozpuszczonej, która odpowiada 1.000 g lub 1 kg rozpuszczalnika. Aby to zrobić, wystarczy, aby skorzystać z zasady trzech prostych lub innych równoważnych operacji matematycznych.

Piąty krok

Podziel rozpuszczalnika/1000 g rozpuszczalnika między masą cząsteczkową substancji rozpuszczonej (g/mol) w celu uzyskania moralności roztworu.

Przykład liczbowy

Roztwór glukozy 3 m (masa cząsteczkowa 180 g/mol) ma gęstość 1,15 g/ml. Oblicz molealowość tego roztworu.

Najpierw obliczamy gramy glukozy rozpuszczone w litr roztworu:

g/l = 3 mole/l · 180 g/mol

= 540 g/l

Następnie obliczamy masę roztworu z jego gęstości:

g roztworu (masa) = 1.000 ml · 1,15 g/ml

= 1.150 g

Masa rozpuszczalnika jest nadawana przez różnicę:

Masa rozpuszczalnika = masa roztworu - masa substancji rozpuszczonej

= 1.150 g - 540 g

= 610 g

Ale 610 g nie jest 1000 g rozpuszczalnika jako określający definicję moleluczności. Dlatego, ile gramów glukozy należy obliczyć, jest rozpuszczone w 1000 g rozpuszczalnika:

Masa substancji rozpuszczonej = 540 g substancji rozpuszczonej · (1.000 g rozpuszczalnika / 610 g rozpuszczalnika)

= 885,25 g

I wreszcie molealowość jest obliczana przez zwrócenie gramów do moli:

Molalność = (885,25 g substancji rozpuszczonej / 180 g / mol)

= 4,92 mol substancji rozpuszczalnikowej / kg rozpuszczalnika

= 4,92 m

Problemy rozwiązane

Problem 1

Ile siarczanu kubika będzie konieczne do przygotowania 500 ml roztworu 0,4 M? Wyraź wynik gramów. Masa cząsteczkowa siarczanu miedziowego (cuso₄): 160 g/mol.

Najpierw określamy mole, które muszą zostać rozpuszczone w takim roztworze:

M = n/ v

n = m · v

n = (0,4 mole/l) · 0,5 l

= 0,2 moli

Wiedząc, że liczbę moli siarczanu miedzi można uzyskać

N = m/pm

M = n · masa cząsteczkowa

M = 0,2 moli · 160 g/mol

= 32 g cuso₄

To znaczy 32 gramy tej soli musi zostać rozpuszczone w 500 ml rozpuszczalnika.

Problem 2

Jaka objętość roztworu jest potrzebna do rozpuszczenia 0,4 moli substancji rozpuszczonej, ma on stężenie 0,25 m?

Objętość roztworu uzyskuje się z koncepcji molowości

Może ci służyć: Samario: Charakterystyka, struktura, uzyskiwanie, użycia

M = n / v

V = n / m

V = 0,4 mole / (0,25 moli / l)

= 1,6 l

Oznacza to, że roztwór musi mieć objętość 1,6 litra, aby uzyskać takie stężenie 0,25 m.

Problem 3

Masa 8 g wodorotlenku sodu (NaOH) rozpuszcza się w 60 g roztworu o gęstości 1,6 g/ml. Jaka będzie trzonowość roztworu? Masa cząsteczkowa wodorotlenku sodu: 40 g/mol.

Mole Naoh należy najpierw obliczyć:

N = m / pm

= 8 g wodorotlenku sodu / (40 g / mol)

= 0,2 moli

Teraz obliczana jest objętość rozwiązania:

M = V · D

V = 60 g /(1,6 g /ml)

V = 37,5 ml

Aby uzyskać molowość, należy umieścić objętość roztworu w litrach:

V = 37,5 ml · 10^-3 L / ml

= 0,0375 l

M = 0,2 moli / 0,0375 L

5.33 mole / l

5,33 m

Problem 4

Oblicz molowość roztworu kwasu solnego (HCl) o gęstości 1,25 g/ml i stężeniu 35%, wyrażonej masowej/masie. Masa cząsteczkowa kwasu solnego: 36,5 g/mol.

Określono masę 35% kwasu solnego

M = V · D

M = 1.000 ml · 1,25 g/ml

= 1.250 g

Ale nie wszystko jest HCL, ale jest też woda:

HCl Mass = 1.250 g · (35 /100)

= 437,5 g

Co jest tym samym, co powiedzenie, że w litr 35% HCL jest 437,5 gramów HCl.

Następnie obliczane są mole HCl, aby następnie określić molowość:

N = m / pm

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

= 11,98 mole/l

Molowość = 11,98 m

Problem 5

Oblicz molowość roztworu zawierającego 5 g NaCl w 2 l roztworu. Masa cząsteczkowa chlorku sodu: 58,5 g/mol.

Mole/L NaCl można uzyskać w jednym kroku:

Molarność = (5 g roztworu NaCl / 2 L) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 mole /l

Molowość = 0,043 m

Inną procedurą może być:

G / l NaCl = 5 g / 2 l

= 2,5 g / l

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

= 0,043 mole / l

= 0,043 m

Bibliografia

1. Rodríguez, m. (2007). Chemia. Fundacja redakcyjna Salesiana
2. Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Chemia. (8 wyd.). Cengage Learning.
3. Wikipedia. (2019). Molowość. Odzyskane z: jest.Wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (S.F.). Molowa i molealowość. [PDF]. Odzyskany z: Riunet.UPV.Jest
5. Softchools. (2019). Wzór molowości. Odzyskane z: Softschools.com