Calcula la molaritat de les solucions químiques introduint la quantitat de solut en mols i el volum en litres. Essencial per al treball de laboratori de química, l'educació i la investigació.
Calcula la molaritat d'una solució introduint la quantitat de solut i el volum. La molaritat és una mesura de la concentració d'un solut en una solució.
Fórmula:
Molaritat (M) = Mols de solut / Volum de solució (L)
La molaritat és una mesura fonamental en química que expressa la concentració d'una solució. Definida com el nombre de mols de solut per litre de solució, la molaritat (simbolitzada com M) proporciona als químics, estudiants i professionals de laboratoris una manera estàndard de descriure la concentració de solucions. Aquesta calculadora de molaritat ofereix una eina simple i eficient per determinar amb precisió la molaritat de les teves solucions simplement introduint dos valors: la quantitat de solut en mols i el volum de la solució en litres.
Entendre la molaritat és essencial per al treball de laboratori, l'anàlisi química, les preparacions farmacèutiques i els contextos educatius. Tant si estàs preparant reactius per a un experiment, analitzant la concentració d'una solució desconeguda o estudiant reaccions químiques, aquesta calculadora proporciona resultats ràpids i precisos per donar suport al teu treball.
La molaritat d'una solució es calcula utilitzant la següent fórmula:
On:
Per exemple, si dissols 2 mols de clorur de sodi (NaCl) en prou aigua per fer 0.5 litres de solució, la molaritat seria:
Això significa que la solució té una concentració de 4 mols de NaCl per litre, o 4 molars (4 M).
La calculadora realitza aquesta senzilla operació de divisió però també inclou validació per assegurar resultats precisos:
Utilitzar la nostra calculadora de molaritat és senzill i intuïtiu:
La calculadora proporciona retroalimentació en temps real i validació mentre introdueixes valors, assegurant resultats precisos per a les teves aplicacions químiques.
Si introdueixes valors no vàlids (com números negatius o zero per al volum), la calculadora mostrarà un missatge d'error que et demanarà que corregeixis la teva entrada.
Els càlculs de molaritat són essencials en nombroses aplicacions científiques i pràctiques:
Els químics i tècnics de laboratori preparen regularment solucions de molaritats específiques per a experiments, anàlisis i reaccions. Per exemple, preparar una solució de 0.1 M HCl per a una titulació o una solució tampó de 1 M per mantenir el pH.
En la fabricació farmacèutica, les concentracions de solució precises són crítiques per a l'eficàcia i la seguretat dels medicaments. Els càlculs de molaritat asseguren dosificacions precises i una qualitat de producte consistent.
Els estudiants aprenen a preparar i analitzar solucions de diverses concentracions. Entendre la molaritat és una habilitat fonamental en l'educació química, des de l'escola secundària fins a cursos universitaris.
L'anàlisi de la qualitat de l'aigua i el monitoratge ambiental sovint requereixen solucions de concentració coneguda per a procediments de calibratge i proves.
Molts processos industrials requereixen concentracions de solució precises per a un rendiment òptim, control de qualitat i eficiència de costos.
En laboratoris d'I+D, els investigadors necessiten freqüentment preparar solucions de molaritats específiques per a protocols experimentals i mètodes analítics.
Les proves de diagnòstic mèdic sovint impliquen reactius amb concentracions precises per a resultats exactes dels pacients.
Si bé la molaritat és àmpliament utilitzada, altres mesures de concentració poden ser més apropiades en certes situacions:
La molalitat es defineix com mols de solut per quilogram de dissolvent (no solució). És preferida per:
Expressa el percentatge de massa de solut en relació amb la massa total de la solució. Útil per:
Comú per a solucions líquid-líquid, expressant el percentatge de volum de solut en relació amb el volum total de la solució. Comú en:
Definida com equivalents de solut per litre de solució, la normalitat és útil en:
Utilitzades per a solucions molt diluïdes, especialment en:
El concepte de molaritat va evolucionar al costat del desenvolupament de la química moderna. Si bé els alquimistes antics i els primers químics treballaven amb solucions, no tenien maneres estandarditzades d'expressar la concentració.
La base per a la molaritat va començar amb el treball d'Amedeo Avogadro a principis del segle XIX. La seva hipòtesi (1811) proposava que volums iguals de gasos a la mateixa temperatura i pressió contenen el mateix nombre de molècules. Això va portar eventualment al concepte de mol com a unitat de comptatge per àtoms i molècules.
A finals del segle XIX, a mesura que la química analítica avançava, la necessitat de mesures de concentració precises es va fer cada vegada més important. El terme "molar" va començar a aparèixer a la literatura química, tot i que la seva estandardització encara estava en desenvolupament.
La Unió Internacional de Química Pura i Aplicada (IUPAC) va definir formalment el mol al segle XX, consolidant la molaritat com una unitat estàndard de concentració. El 1971, el mol es va definir com una de les set unitats bàsiques del SI, establint encara més la importància de la molaritat en química.
Avui en dia, la molaritat continua sent la manera més comuna d'expressar la concentració de solucions en química, tot i que la seva definició ha estat refinada al llarg del temps. El 2019, la definició del mol es va actualitzar per basar-se en un valor fix del nombre d'Avogadro (6.02214076 × 10²³), proporcionant una base encara més precisa per als càlculs de molaritat.
Aquí hi ha exemples de com calcular la molaritat en diversos llenguatges de programació:
1' Fórmula d'Excel per calcular la molaritat
2=mols/volum
3' Exemple en una cel·la:
4' Si A1 conté mols i B1 conté volum en litres:
5=A1/B1
61def calculate_molarity(moles, volume_liters):
2 """
3 Calcular la molaritat d'una solució.
4
5 Args:
6 moles: Quantitat de solut en mols
7 volume_liters: Volum de solució en litres
8
9 Returns:
10 Molaritat en mol/L (M)
11 """
12 if moles <= 0:
13 raise ValueError("Els mols han de ser un número positiu")
14 if volume_liters <= 0:
15 raise ValueError("El volum ha de ser un número positiu")
16
17 molarity = moles / volume_liters
18 return round(molarity, 4)
19
20# Exemple d'ús
21try:
22 solute_moles = 0.5
23 solution_volume = 0.25
24 solution_molarity = calculate_molarity(solute_moles, solution_volume)
25 print(f"La molaritat de la solució és {solution_molarity} M")
26except ValueError as e:
27 print(f"Error: {e}")
281function calculateMolarity(moles, volumeLiters) {
2 // Validar entrades
3 if (moles <= 0) {
4 throw new Error("La quantitat de solut ha de ser un número positiu");
5 }
6 if (volumeLiters <= 0) {
7 throw new Error("El volum de la solució ha de ser superior a zero");
8 }
9
10 // Calcular la molaritat
11 const molarity = moles / volumeLiters;
12
13 // Retornar amb 4 decimals
14 return molarity.toFixed(4);
15}
16
17// Exemple d'ús
18try {
19 const soluteMoles = 2;
20 const solutionVolume = 0.5;
21 const molarity = calculateMolarity(soluteMoles, solutionVolume);
22 console.log(`La molaritat de la solució és ${molarity} M`);
23} catch (error) {
24 console.error(`Error: ${error.message}`);
25}
261public class MolarityCalculator {
2 /**
3 * Calcula la molaritat d'una solució
4 *
5 * @param moles Quantitat de solut en mols
6 * @param volumeLiters Volum de solució en litres
7 * @return Molaritat en mol/L (M)
8 * @throws IllegalArgumentException si les entrades són invàlides
9 */
10 public static double calculateMolarity(double moles, double volumeLiters) {
11 if (moles <= 0) {
12 throw new IllegalArgumentException("La quantitat de solut ha de ser un número positiu");
13 }
14 if (volumeLiters <= 0) {
15 throw new IllegalArgumentException("El volum de la solució ha de ser superior a zero");
16 }
17
18 double molarity = moles / volumeLiters;
19 // Arrodonir a 4 decimals
20 return Math.round(molarity * 10000.0) / 10000.0;
21 }
22
23 public static void main(String[] args) {
24 try {
25 double soluteMoles = 1.5;
26 double solutionVolume = 0.75;
27 double molarity = calculateMolarity(soluteMoles, solutionVolume);
28 System.out.printf("La molaritat de la solució és %.4f M%n", molarity);
29 } catch (IllegalArgumentException e) {
30 System.err.println("Error: " + e.getMessage());
31 }
32 }
33}
341#include <iostream>
2#include <iomanip>
3#include <stdexcept>
4
5/**
6 * Calcular la molaritat d'una solució
7 *
8 * @param moles Quantitat de solut en mols
9 * @param volumeLiters Volum de solució en litres
10 * @return Molaritat en mol/L (M)
11 * @throws std::invalid_argument si les entrades són invàlides
12 */
13double calculateMolarity(double moles, double volumeLiters) {
14 if (moles <= 0) {
15 throw std::invalid_argument("La quantitat de solut ha de ser un número positiu");
16 }
17 if (volumeLiters <= 0) {
18 throw std::invalid_argument("El volum de la solució ha de ser superior a zero");
19 }
20
21 return moles / volumeLiters;
22}
23
24int main() {
25 try {
26 double soluteMoles = 0.25;
27 double solutionVolume = 0.5;
28 double molarity = calculateMolarity(soluteMoles, solutionVolume);
29
30 std::cout << std::fixed << std::setprecision(4);
31 std::cout << "La molaritat de la solució és " << molarity << " M" << std::endl;
32 } catch (const std::exception& e) {
33 std::cerr << "Error: " << e.what() << std::endl;
34 }
35
36 return 0;
37}
381<?php
2/**
3 * Calcular la molaritat d'una solució
4 *
5 * @param float $moles Quantitat de solut en mols
6 * @param float $volumeLiters Volum de solució en litres
7 * @return float Molaritat en mol/L (M)
8 * @throws InvalidArgumentException si les entrades són invàlides
9 */
10function calculateMolarity($moles, $volumeLiters) {
11 if ($moles <= 0) {
12 throw new InvalidArgumentException("La quantitat de solut ha de ser un número positiu");
13 }
14 if ($volumeLiters <= 0) {
15 throw new InvalidArgumentException("El volum de la solució ha de ser superior a zero");
16 }
17
18 $molarity = $moles / $volumeLiters;
19 return round($molarity, 4);
20}
21
22// Exemple d'ús
23try {
24 $soluteMoles = 3;
25 $solutionVolume = 1.5;
26 $molarity = calculateMolarity($soluteMoles, $solutionVolume);
27 echo "La molaritat de la solució és " . $molarity . " M";
28} catch (Exception $e) {
29 echo "Error: " . $e->getMessage();
30}
31?>
32Per preparar 250 mL (0.25 L) d'una solució de 0.1 M NaOH:
Per preparar 500 mL d'una solució de 0.2 M a partir d'una solució de stock de 2 M:
En una titulació, 25 mL d'una solució desconeguda d'HCl va requerir 20 mL de NaOH a 0.1 M per arribar al punt final. Calcula la molaritat de l'HCl:
Molaritat (M) es defineix com mols de solut per litre de solució, mentre que molalitat (m) es defineix com mols de solut per quilogram de dissolvent. La molaritat depèn del volum, que canvia amb la temperatura, mentre que la molalitat és independent de la temperatura ja que es basa en la massa. La molalitat és preferida per a aplicacions que impliquen canvis de temperatura o propietats col·ligatives.
Per convertir de molaritat a:
Els problemes comuns inclouen:
Sí, la molaritat pot ser qualsevol número positiu. Una solució de 1 M conté 1 mol de solut per litre de solució. Solucions amb concentracions més altes (per exemple, 2 M, 5 M, etc.) contenen més mols de solut per litre. La molaritat màxima possible depèn de la solubilitat del solut específic.
Per preparar una solució d'una molaritat específica:
Sí, la molaritat pot canviar amb la temperatura perquè el volum d'una solució normalment s'expandeix quan s'escalfa i es contraeix quan es refreda. Atès que la molaritat depèn del volum, aquests canvis afecten la concentració. Per a mesures de concentració independents de la temperatura, es prefereix la molalitat.
L'aigua pura té una molaritat d'aproximadament 55.5 M. Això es pot calcular de la següent manera:
Segueix aquestes regles per a les xifres significatives:
La molaritat s'utilitza principalment per a solucions (sòlids dissolts en líquids o líquids en líquids). Per a gasos, la concentració s'expressa típicament en termes de pressió parcial, fracció molar, o ocasionalment com mols per volum a una temperatura i pressió especificades.
La densitat d'una solució augmenta amb la molaritat perquè afegir solut normalment augmenta la massa més que no pas el volum. La relació no és lineal i depèn de les interaccions específiques solut-dissolvent. Per a treballs precisos, s'han d'utilitzar densitats mesurades en lloc d'estimacions.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2017). Química: La Ciència Central (14a ed.). Pearson.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Química (12a ed.). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Anàlisi Química Quantitativa (9a ed.). W. H. Freeman and Company.
IUPAC. (2019). Compendi de Termes Químics (el "Llibre Daurat"). Blackwell Scientific Publications.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Fonaments de la Química Analítica (9a ed.). Cengage Learning.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Química (10a ed.). Cengage Learning.
Prova la nostra Calculadora de Molaritat avui mateix per simplificar els teus càlculs de química i assegurar preparacions de solució precises per al teu treball de laboratori, investigació o estudis!
Descobreix més eines que podrien ser útils per al teu flux de treball