Indhold
En opløsning er en blanding af forbindelser, hvor den ene - opløsningen - er fordelt over den anden, kendt som opløsningsmidlet. Opløsningsmidlet er altid den forbindelse, der udgør den største del af blandingen, og i hovedparten af den virkelige verden er opløsningsmidlet vand. Egenskaberne ved en opløsning ændres med koncentrationen af opløst stof, så kemikere har brug for koncentrationsenheder for at måle den. Den vigtigste koncentrationsenhed er molaritet, som er antallet af mol opløst stof per liter opløsning. Molaritet betegnes med en kapital M, og M i kemi betyder følgende:
Molaritet (M) = (mol opløst stof) ÷ (liter opløsning).
For at beregne antallet af mol af et opløst stof har du brug for to oplysninger, som du muligvis kan udlede fra andre data. Den første er den kemiske formel for det opløste stof, og det andet er massen af det opløste stof. Derefter beregner du molaritet ved at måle opløsningsmængden, omdanne den til liter og dele dette antal i antallet af mol.
Hvad er en muldvarp?
Molde med gravende dyr til side, muldvarp er en af de centrale måleenheder i kemi. Det er baseret på Avogadros-nummer, som er 6,02 x 1023. Dette er antallet af atomer i en prøve af kulstof-12, der vejer nøjagtigt 12.000 gram. Det samme antal partikler af en hvilken som helst anden forbindelse er en mol af den forbindelse. En mol af en hvilken som helst forbindelse har en karakteristisk masse i gram, som tilfældigvis er nøjagtigt den samme som dens atommasse i atommasseenheder (amu). F.eks. Er den atomære masse af brint 1,008 amu, så en mol brint vejer 1,008 gram.
Du kan slå op atommasser i den periodiske tabel, og du kan beregne molekylmassen af en forbindelse baseret på dens kemiske formel. Når du har kendt en forbindelses atommasse, kender du straks massen af en mol af den forbindelse (molmasse). Hvis du har en prøve af forbindelsen til rådighed, skal du bare veje den og dele med molvægten for at finde det antal mol, du har.
Eksempel: En prøve af natriumhydroxid (NaOH) vejer 32 gram. Hvor mange mol er dette?
Fra den periodiske tabel finder du, at atommasserne af natrium, ilt og brint er henholdsvis 22.990, 15.999 og 1.008 amu. Rundt til et helt tal er deres molære masser henholdsvis 23, 16 og 1 gram. Tilsæt disse sammen for at få den molære masse af natriumhydroxid, som viser sig at være 40 gram. Opdel dette nummer i det beløb, du har til rådighed for at finde antallet af mol:
32 g / 40 g = 0,8 mol.
Sådan finder du molaritet
Så længe du har en måde at måle massen af et opløst stof på, kan du beregne dets molaritet ved at måle opløsningens volumen. Vær forsigtig her, fordi molaritet altid udtrykkes som mol / liter, så hvis du måler volumen i andre enheder, skal du konvertere til liter. Her er nogle konverteringsfaktorer, som du finder nyttige:
1 liter = 0,001 kubikmeter = 1.000 ml = 0,264 amerikanske gallon = 33,81 væske ounces.
Et eksempel
Du hælder 12 gram salt (NaCl) i et bægerglas, der indeholder 20 ounces vand. Hvad er molariteten af salt i opløsningen?
Du kan løse dette problem i tre enkle trin:
Afrunding til et decimal, massen af en mol natrium (Na) er 23,0 gram, og massen af klor (Cl) er 35,5 gram, så en mol NaCl har en masse på 58,5 gram. Du har 12 gram, hvilket svarer til 12 / 58,5 = 0,21 mol.
Hvis 33,81 ounces er det samme som 1 liter, er 20 ounces lig med 20 / 33,81 = 0,59 liter.
Del antallet af mol NaCl med volumenet af opløsningen for at få molaritet.
0,21 mol ÷ 0,59 liter =
0,356 M.