PAGKAKALINAW: KONSENTRASYON, YUNIT, PAGKALKULA, PAGSASANAY - CHEMISTRY - 2024

Ang molaridad ay ang konsentrasyon ng isang solusyon na ipinahayag sa mga moles ng solute bawat litro ng solusyon. Ito ay pinaikling bilang M at nagpapahayag ng isang relasyon sa pagitan ng masa ng solute at ang dami ng solusyon (m / v); bagaman sa tradisyonal na pormulasyon na ito ay ipinahayag bilang bigat sa dami.

Ang isang nunal ay ang bilang ng mga atom o molekula na nilalaman sa bigat ng atom o molekular; Ito ay ipinahayag sa gramo / nunal. Ang isang nunal ay katumbas ng 6.02 · 10 ^{23 na mga} atom o molekula, na kilala bilang bilang ni Avogadro.

Formula ng Molarity. Pinagmulan: Gabriel Bolívar.

Mayroong iba pang mga paraan upang maipahayag ang ugnayan sa pagitan ng masa ng isang solute at dami, kabilang ang: ang porsyento na relasyon sa pagitan ng masa ng solute at ang dami ng solusyon, at pagiging normal. Ang huli ay ipinahayag bilang bilang ng mga katumbas ng isang solusyo bawat litro ng solusyon.

Samantala, ang pagka-minorya, na kung saan ay tinukoy bilang ang bilang ng mga moles bawat kilo ng solvent, karaniwang tubig, ay nagpapahiwatig ng isang relasyon sa pagitan ng masa ng solute at masa ng solvent (m / m).

Ang anyo ng pagpapahayag ng konsentrasyon ng isang solusyon sa mga bahagi bawat milyon (ppm), ay nagpapahayag ng isang relasyon sa pagitan ng isang bahagi ng solute at isang milyong bahagi ng solusyon, na karaniwang ginagamit upang ipahayag ang isang masa-masa na relasyon (m / m). Ngunit maaari kang magpahayag ng isang relasyon sa dami ng dami (m / v).

Ang konsentrasyon ng molar, bilang karagdagan sa ipinahayag sa mga moles bawat litro, ay maaaring ipahiwatig bilang milimol / litro (solusyon ngolarolar); micromoles / litro (solusyon sa micromolar); atbp.

Ang mga problema sa pag-iisa ay maaaring malutas gamit ang isang pamamaraan ng analitikal at sa pamamagitan ng paggamit ng "panuntunan ng tatlo". Ang pagpili ng isang pamamaraan ay depende sa kasanayan na mayroon ka sa paggamit ng isa sa mga pamamaraan.

Ang konsentrasyon ng Molar

Ginagamit ito upang maipahayag ang konsentrasyon ng isang solido sa isang naibigay na dami ng solusyon.

M = n / V (1)

Kung saan ang M ay katumbas ng molarity, n ay ang bilang ng mga moles, at ang V ang dami ng solusyon. Kaya, ang molarity ng isang solusyon ay ang bilang ng mga moles ng solute bawat dami ng solusyon na ipinahayag sa litro.

Sa kabilang banda ang bilang ng mga moles

n = m / PM (2)

Kung saan m ay ang masa ng natunaw na solute at PM ang molar mass nito.

Pagsusulat (2) sa (1):

M = (m / PM) / V

Mga Yunit

Ang yunit sa International System para sa molar concentration ay mol / m ³ . Ito ay tumutugma sa isang solusyon ng milimolar, dahil ang isang m ^{3 ay} katumbas ng 1,000 litro. Sa mga sanga ng kimika at biology, ang konsentrasyon ng molar ay karaniwang ipinahayag bilang mga moles / L. Ang yunit na ito ay ipinahayag sa M (kapital na titik).

Ang isang solusyon ng isang nunal / L ay katumbas ng isang solusyon M; isang solusyon ng 10 ^-3 moles / L, katumbas ng 1mM (milimolar); at isang solusyon ng 10 ^-6 moles / L, ay katumbas ng 1 µM (micromolar).

Paano makalkula ang molarity?

Maginhawang gamitin ang mga expression na ipinahiwatig sa itaas, sapagkat tinitiyak nito na ang resulta ng paglalapat ng pormula ay nasa mga moles / litro, na ang kahulugan ng konsentrasyon ng molar.

Pagkatapos, upang makalkula ang molarity ng isang solusyon, kinakailangan upang maipahayag ang konsentrasyon ng solute sa g / L. Pagkatapos ay hanapin ang timbang ng molekular (g / mol) at hanapin ang ratio sa pagitan ng konsentrasyon at timbang ng molekular. Ang resulta na nakuha ay ang molarity na ipinahayag sa moles / litro.

Pumunta mula sa molarity hanggang sa molality

Ang isang kinakailangang piraso ng impormasyon na pupunta mula sa molarity hanggang sa molidad ay malaman ang kapal ng solusyon. Pinapayagan nito ang masa ng solusyon na malalaman, isang mahalagang kinakailangan para sa pagkalkula ng molality.

Unang hakbang

Una kailangan mong pumunta mula sa konsentrasyon ng molar hanggang gramo / litro. Upang gawin ito, dumarami lamang ang molarity ng solusyon sa pamamagitan ng molekular na bigat ng solitiko.

Mga gramat / litro ng solute = molarity (moles / litro) · molekular na bigat ng solute (gramo / taling).

Ginagawa nitong posible na makuha ang masa ng solute sa 1 L ng solusyon.

Pangalawang hakbang

Kung gayon kinakailangan upang makalkula ang masa ng solusyon. Para sa mga ito, ginagamit ang density ng pareho. Ang kalakal ay karaniwang ipinahayag sa gramo / kubiko sentimetro o milliliter.

Mass ng solusyon (g) = dami ng solusyon (mL) density (g / mL)

Pangatlong hakbang

Pagkuha ng masa ng solvent. Dahil ang masa ng solusyon ay katumbas ng masa ng solute kasama ang masa ng solvent, upang makuha ang masa ng huli, sapat na upang mabawasan ang masa ng solusyo (hakbang 1) mula sa masa ng solusyon (hakbang 2).

Pang-apat na hakbang

Sa wakas, ang solusyong masa (g) ng solusyon ay dapat ilipat sa solong masa na tumutugma sa 1,000 g o 1 kg ng solvent. Upang gawin ito, sapat na upang maisagawa ang isang simpleng patakaran ng tatlo o isa pang katumbas na pagpapatakbo sa matematika.

Ikalimang hakbang

Hatiin ang g solute / 1000 g ng solvent sa pamamagitan ng molekular na bigat ng solute (g / mol) upang makuha ang molality ng solusyon.

Halimbawa ng numero

Ang isang solusyon sa glucose na 3 M (bigat ng molekula 180 g / mol) ay may isang density ng 1.15 g / mL. Kalkulahin ang molidad ng solusyon na ito.

Una naming kinakalkula ang gramo ng glucose na natunaw sa isang litro ng solusyon:

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

= 540 g / L

Susunod, kinakalkula namin ang masa ng solusyon mula sa density nito:

g ng solusyon (masa) = 1,000 ML 1.15 g / mL

= 1,150 g

Ang masa ng solvent ay ibinibigay ng pagkakaiba-iba:

Mass ng solvent = mass of solution - mass of solute

= 1,150 g - 540 g

= 610 g

Ngunit ang 610 g ay hindi 1000 g ng solvent tulad ng itinakda ng kahulugan ng molality. Samakatuwid, dapat itong kalkulahin kung gaano karaming gramo ng glucose ang natunaw sa 1000 g ng solvent:

Mass ng solute = 540 g solute (1,000 g solvent / 610 g solvent)

= 885.25 g

At sa wakas ay ang kalakal ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagbabalik ng gramo sa mga moles:

Katamtaman = (885.25 g ng solute / 180 g / mol)

= 4.92 mol solute / kg ng solvent

= 4.92 m

Malutas ang mga problema

Suliranin 1

Gaano karaming cupric sulfate ang kinakailangan upang maghanda ng 500 ML ng isang 0.4 M na solusyon? Ipahayag ang resulta sa gramo. Molekular na bigat ng cupric sulfate (CuSO ₄ ): 160 g / mol.

Natutukoy muna namin ang mga moles na dapat matunaw sa naturang solusyon:

M = n / V

n = M V

n = (0.4 mol / L) 0.5 L

= 0.2 moles

Alam kung gayon ang bilang ng mga moles ng cupric sulfate na masa ay maaaring makuha

n = m / PM

m = nmolecular na timbang

m = 0.2 mol 160 g / mol

= 32 g ng CuSO ₄

Iyon ay, 32 gramo ng asin na ito ay dapat na matunaw sa 500 ML ng solvent.

Suliranin 2

Anong dami ng isang solusyon ang kinakailangan upang kapag natunaw ang 0.4 mol ng solute, mayroon itong konsentrasyon na 0.25 M?

Ang dami ng solusyon ay nakuha mula sa konsepto ng molarity

M = n / V

V = n / M

V = 0.4 moles / (0.25 moles / L)

= 1.6 L

Nangangahulugan ito na ang solusyon ay dapat magkaroon ng isang dami ng 1.6 litro upang makakuha ng tulad ng isang konsentrasyon ng 0.25 M.

Suliranin 3

Ang isang masa ng 8 g sodium hydroxide (NaOH) ay natunaw sa 60 g ng isang solusyon na may density na 1.6 g / mL. Ano ang magiging lambing ng solusyon? Molekular na bigat ng sodium hydroxide: 40 g / mol.

Ang mga moles ng NaOH ay dapat munang makalkula:

n = m / PM

= 8 g sodium hydroxide / (40 g / mol)

= 0.2 moles

Ngayon magpatuloy kami upang makalkula ang dami ng solusyon:

m = V d

v = 60 g / (1.6 g / mL)

v = 37.5 ML

Upang makuha ang molarity, ang dami ng solusyon sa litro ay dapat mailagay:

V = 37.5 ml 10 ^-3 L / mL

= 0.0375 L

M = 0.2 moles / 0.0375 L

5.33 moles / L

5.33 M

Suliranin 4

Kalkulahin ang molarity ng isang hydrochloric acid (HCl) na solusyon na may isang density ng 1.25 g / mL at isang 35% na konsentrasyon, ipinahayag na masa / masa. Molekular na bigat ng hydrochloric acid: 36.5 g / mol.

Alamin ang masa ng 35% hydrochloric acid

m = V d

m = 1,000 mL 1.25 g / mL

= 1,250 g

Ngunit hindi lahat ay HCl, mayroon ding tubig:

masa HCl = 1,250 g (35/100)

= 437.5 g

Alin ang pareho sa sinasabi na sa isang litro ng 35% na solusyon sa HCl mayroong 437.5 gramo ng HCl.

Pagkatapos, ang mga moles ng HCl ay kinakalkula, upang matukoy kaagad ang molarity:

n = m / PM

n = (437.5 g / L) / (36.5 g / mol)

= 11.98 moles / L

Pagkakalinaw = 11.98 M

Suliranin 5

Kalkulahin ang molarity ng isang solusyon na naglalaman ng 5 g ng NaCl sa 2 L ng solusyon. Molekular na bigat ng sodium klorido: 58.5 g / mol.

Maaari kang makakuha ng mga moles / L ng NaCl sa isang solong hakbang:

molarity = (5 g NaCl / 2 L solution) x (1 mol NaCl / 58.5 g NaCl)

= 0.043 mol / L

Katahimikan = 0.043 M

Ang isa pang pamamaraan ay maaaring:

g / L NaCl = 5 g / 2 L

= 2.5 g / L

moles / L = (2.5 g / L) / (58.5 g / mol)

= 0.043 mol / L

= 0.043 M

Mga Sanggunian

1. Rodríguez, M. (2007). Chemistry. Salesian Editorial Foundation
2. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemistry. (Ika-8 ed.). CENGAGE Pag-aaral.
3. Wikipedia. (2019). Pagkakalinaw Nabawi mula sa: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (sf). Katamtaman at molidad. . Nabawi mula sa: riunet.upv.es
5. Mga softchools. (2019). Formula ng Molarity. Nabawi mula sa: softschools.com