Arvutage lahuse molaarne kontsentratsioon, sisestades lahustuva aine massi, lahusti massi ja molaarmassi. Toetab mitmeid ühikuid ja pakub keemiliste rakenduste jaoks koheseid tulemusi.
Molaarus on lahustite moolide arv kilogrammi lahusti kohta. Seda arvutatakse järgmise valemi abil:
Molality Calculator on täpne ja kasutajasõbralik tööriist, mis on loodud keemiliste lahuste molaliseerimise arvutamiseks. Molaliseerimine (tähistatud kui 'm') on keemias oluline kontsentratsioonide ühik, mis mõõdab lahustunud aine moolide arvu kilogrammi lahusti kohta. Erinevalt molaarsusest, mis muutub temperatuuri tõttu mahumuutuste tõttu, jääb molaliseerimine muutumatuks sõltumata temperatuurimuutustest, muutes selle eriti väärtuslikuks termodünaamiliste arvutuste, kollegatiivsete omaduste uuringute ja laboratoorsete ettevalmistuste jaoks, mis nõuavad temperatuurist sõltumatute kontsentratsioonimõõtmiste tegemist.
See kalkulaator võimaldab teil täpselt määrata lahuse molaliseerimise, sisestades lahustunud aine massi, lahusti massi ja lahustunud aine molaarmassi. Molality Calculator toetab erinevaid massiühikuid (grammid, kilogrammid ja milligrammid) ning pakub koheseid tulemusi üliõpilastele, keemikutele, apteekritele ja teadlastele, kes tegelevad lahuste keemiaga.
Molaliseerimine on määratletud kui lahustunud aine moolide arv, mis on lahustunud ühes kilogrammis lahustit. Molaliseerimise valem on:
Kus:
Kuna moolide arv arvutatakse aine massi jagamisel selle molaarmassiga, saame valemit laiendada:
Kus:
Määrake lahustunud aine mass (lahustunud aine)
Määrake lahustunud aine molaarmass
Mõõtke lahusti mass (tavaliselt vesi)
Muutke kõik mõõtmised ühilduvateks ühikuteks
Arvutage lahustunud aine moolide arv
Arvutage molaliseerimine
Meie Molaliseerimise kalkulaator lihtsustab seda protsessi:
Matemaatiline väljend molaliseerimiseks on:
Kus:
Erinevate ühikutega töötamisel on vajalikud konversioonid:
Massi konversioonid:
Lahustunud aine massi jaoks:
Lahusti massi jaoks:
Arvutage lahuse molaliseerimine, milles on 10 g NaCl (molaarmass = 58.44 g/mol), lahustatuna 500 g vees.
Lahendus:
Arvutage lahuse molaliseerimine, milles on 25 mg glükoosi (C₆H₁₂O₆, molaarmass = 180.16 g/mol), lahustatuna 15 g vees.
Lahendus:
Arvutage lahuse molaliseerimine, milles on 100 g KOH (molaarmass = 56.11 g/mol), lahustatuna 250 g vees.
Lahendus:
Lahuste ettevalmistamine temperatuurist sõltumatult
Analüütiline keemia
Uuringud ja arendus
Farmaatsiatööstus
Keemiatööstus
Toidu- ja joogitööstus
Füüsikalise keemia uuringud
Biokeemia teadusuuringud
Keskkonnateadus
Kuigi molaliseerimine on paljude rakenduste jaoks väärtuslik, võivad teised kontsentratsiooniühikud teatud olukordades olla sobivamad:
Molaarsus (M): Moolide arv lahustunud aine kohta liitri lahuse kohta
Massiprotsent (% w/w): Lahustunud aine mass 100 ühiku lahuse massi kohta
Moolide fraktsioon (χ): Lahustunud aine moolide arv jagatud lahuse kogumoolide arvuga
Normaalsus (N): Grammi ekvivalentide arv lahustunud aine kohta liitri lahuse kohta
Molaliseerimise kontseptsioon tekkis 19. sajandi lõpus, kui keemikud otsisid täpsemaid viise lahuste kontsentratsioonide kirjeldamiseks. Kuigi molaarsus (moolide arv liitri lahuse kohta) oli juba kasutusel, tunnustasid teadlased selle piiranguid temperatuurist sõltuvate uuringute puhul.
Tänapäeval on molaliseerimine endiselt oluline kontsentratsiooniühik erinevates teadusvaldkondades:
Digitaalsete tööriistade, nagu Molaliseerimise kalkulaator, areng on teinud nende arvutuste üliõpilastele ja spetsialistidele kergemini kättesaadavaks, võimaldades täpsemat ja tõhusamat teaduslikku tööd.
Siin on näited, kuidas arvutada molaliseerimist erinevates programmeerimiskeeltes:
1' Exceli valem molaliseerimise arvutamiseks
2' Eeldades:
3' A1 = Lahustunud aine mass (g)
4' B1 = Lahustunud aine molaarmass (g/mol)
5' C1 = Lahusti mass (g)
6=A1/B1/(C1/1000)
7
1def calculate_molality(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass):
2 # Muutke lahustunud aine mass grammideks
3 if solute_unit == 'kg':
4 solute_mass_g = solute_mass * 1000
5 elif solute_unit == 'mg':
6 solute_mass_g = solute_mass / 1000
7 else: # grammid
8 solute_mass_g = solute_mass
9
10 # Muutke lahusti mass kilogrammideks
11 if solvent_unit == 'g':
12 solvent_mass_kg = solvent_mass / 1000
13 elif solvent_unit == 'mg':
14 solvent_mass_kg = solvent_mass / 1000000
15 else: # kilogrammid
16 solvent_mass_kg = solvent_mass
17
18 # Arvutage lahustunud aine moolide arv
19 moles_solute = solute_mass_g / molar_mass
20
21 # Arvutage molaliseerimine
22 molality = moles_solute / solvent_mass_kg
23
24 return molality
25
26# Näide kasutamisest
27nacl_molality = calculate_molality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44)
28print(f"NaCl lahuse molaliseerimine: {nacl_molality:.4f} mol/kg")
29
1function calculateMolality(soluteMass, soluteUnit, solventMass, solventUnit, molarMass) {
2 // Muutke lahustunud aine mass grammideks
3 let soluteMassInGrams = soluteMass;
4 if (soluteUnit === 'kg') {
5 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
6 } else if (soluteUnit === 'mg') {
7 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
8 }
9
10 // Muutke lahusti mass kilogrammideks
11 let solventMassInKg = solventMass;
12 if (solventUnit === 'g') {
13 solventMassInKg = solventMass / 1000;
14 } else if (solventUnit === 'mg') {
15 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
16 }
17
18 // Arvutage lahustunud aine moolide arv
19 const molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
20
21 // Arvutage molaliseerimine
22 const molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
23
24 return molality;
25}
26
27// Näide kasutamisest
28const nacl_molality = calculateMolality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44);
29console.log(`NaCl lahuse molaliseerimine: ${nacl_molality.toFixed(4)} mol/kg`);
30
1public class MolalityCalculator {
2 public static double calculateMolality(double soluteMass, String soluteUnit,
3 double solventMass, String solventUnit,
4 double molarMass) {
5 // Muutke lahustunud aine mass grammideks
6 double soluteMassInGrams = soluteMass;
7 if (soluteUnit.equals("kg")) {
8 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
9 } else if (soluteUnit.equals("mg")) {
10 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
11 }
12
13 // Muutke lahusti mass kilogrammideks
14 double solventMassInKg = solventMass;
15 if (solventUnit.equals("g")) {
16 solventMassInKg = solventMass / 1000;
17 } else if (solventUnit.equals("mg")) {
18 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
19 }
20
21 // Arvutage lahustunud aine moolide arv
22 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
23
24 // Arvutage molaliseerimine
25 double molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
26
27 return molality;
28 }
29
30 public static void main(String[] args) {
31 double naclMolality = calculateMolality(10, "g", 1, "kg", 58.44);
32 System.out.printf("NaCl lahuse molaliseerimine: %.4f mol/kg%n", naclMolality);
33 }
34}
35
1#include <iostream>
2#include <string>
3#include <iomanip>
4
5double calculateMolality(double soluteMass, const std::string& soluteUnit,
6 double solventMass, const std::string& solventUnit,
7 double molarMass) {
8 // Muutke lahustunud aine mass grammideks
9 double soluteMassInGrams = soluteMass;
10 if (soluteUnit == "kg") {
11 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
12 } else if (soluteUnit == "mg") {
13 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
14 }
15
16 // Muutke lahusti mass kilogrammideks
17 double solventMassInKg = solventMass;
18 if (solventUnit == "g") {
19 solventMassInKg = solventMass / 1000;
20 } else if (solventUnit == "mg") {
21 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
22 }
23
24 // Arvutage lahustunud aine moolide arv
25 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
26
27 // Arvutage molaliseerimine
28 double molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
29
30 return molality;
31}
32
33int main() {
34 double naclMolality = calculateMolality(10, "g", 1, "kg", 58.44);
35 std::cout << "NaCl lahuse molaliseerimine: " << std::fixed << std::setprecision(4)
36 << naclMolality << " mol/kg" << std::endl;
37 return 0;
38}
39
1calculate_molality <- function(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass) {
2 # Muutke lahustunud aine mass grammideks
3 solute_mass_g <- switch(solute_unit,
4 "g" = solute_mass,
5 "kg" = solute_mass * 1000,
6 "mg" = solute_mass / 1000)
7
8 # Muutke lahusti mass kilogrammideks
9 solvent_mass_kg <- switch(solvent_unit,
10 "kg" = solvent_mass,
11 "g" = solvent_mass / 1000,
12 "mg" = solvent_mass / 1000000)
13
14 # Arvutage lahustunud aine moolide arv
15 moles_solute <- solute_mass_g / molar_mass
16
17 # Arvutage molaliseerimine
18 molality <- moles_solute / solvent_mass_kg
19
20 return(molality)
21}
22
23# Näide kasutamisest
24nacl_molality <- calculate_molality(10, "g", 1, "kg", 58.44)
25cat(sprintf("NaCl lahuse molaliseerimine: %.4f mol/kg\n", nacl_molality))
26
Molaliseerimine (m) on lahustunud aine moolide arv kilogrammi lahusti kohta, samas kui molaarsus (M) on lahustunud aine moolide arv liitri lahuse kohta. Peamine erinevus seisneb selles, et molaliseerimine kasutab ainult lahusti massi, samas kui molaarsus kasutab kogu lahuse mahtu. Molaliseerimine jääb temperatuurimuutustega muutumatuks, kuna mass ei muutu temperatuuriga, samas kui molaarus varieerub temperatuuriga, kuna maht muutub.
Molaliseerimist eelistatakse katsetes, mis hõlmavad temperatuurimuutusi, näiteks külmumistemperatuuri languse või keemistemperatuuri tõusu uuringutes. Kuna molaliseerimine põhineb massil, mitte mahul, jääb see muutumatuks sõltumata temperatuurimuutustest. See muudab selle eriti väärtuslikuks termodünaamiliste arvutuste ja kollegatiivsete omaduste uuringute puhul, kus temperatuur on muutujaks.
Molaliseerimise ja molaaruse vahel konverteerimiseks on vajalik teada lahuse tihedust ja lahustunud aine molaarmass. Umbes konversioon on:
Kus:
Dulce vees on molaaruse ja molaliseerimise väärtused sageli numbriliselt väga lähedased.
Molaliseerimine ei saa olla negatiivne, kuna see esindab füüsilist suurust (kontsentratsioon). See võib olla null, kui lahustunud ainet ei ole (puhtas lahustis), kuid see oleks lihtsalt puhas lahusti, mitte lahus. Praktikas töötame tavaliselt positiivsete, nullist erinevate molaliseerimise väärtustega.
Külmumistemperatuuri langus (ΔTf) on otseselt proportsionaalne lahuse molaliseerimisega vastavalt valemile:
Kus:
See seos muudab molaliseerimise eriti kasulikuks krioskoopiliste uuringute jaoks.
Puhas vesi ei oma molaliseerimise väärtust, kuna molaliseerimine on määratletud kui lahustunud aine moolide arv kilogrammi lahusti kohta. Puhtas vees ei ole lahustunud ainet, seega ei kehti molaliseerimise kontseptsioon. Ütleme, et puhas vesi ei ole lahus, vaid puhas aine.
Osmootne rõhk (π) on seotud molaliseerimisega van 't Hoffi valemi kaudu:
Kus M on molaarus, R on gaasi konstant ja T on temperatuur. Lahjades lahustes on molaarus ligikaudu võrdne molaliseerimisega, seega võib molaliseerimist kasutada selles valemis väikese veaga. Kontsentreeritud lahuste puhul on vajalik konversioon molaliseerimise ja molaaruse vahel.
Jah, maksimaalne võimalik molaliseerimine on piiratud lahustunud aine lahustuvusega lahustis. Kui lahusti muutub küllastunuks lahustunud ainega, ei saa enam lahustuda, seades molaliseerimisele ülemise piiri. See piir sõltub laialdaselt konkreetsest lahustunud aine-lahusti paarist ja tingimustest, nagu temperatuur ja rõhk.
Molaliseerimise kalkulaator annab täpsed matemaatilised tulemused, mis põhinevad antud sisenditel. Siiski, väga kontsentreeritud või mitte-ideaalsete lahuste puhul võivad täiendavad tegurid, nagu lahustunud aine-lahusti interaktsioonid, mõjutada lahuse tegelikku käitumist. Sellistel juhtudel on arvutatud molaliseerimine endiselt õige kontsentratsioonimõõt, kuid omaduste ennustamine, mis põhineb ideaalse lahuse käitumisel, võib vajada korrigeerimistegureid.
Jah, molaliseerimist saab kasutada segatud lahustite puhul, kuid määratlust tuleb rakendada ettevaatlikult. Sellistel juhtudel arvutaksite molaliseerimise kogu lahustite massi osas. Siiski, segatud lahustite puhul võivad teised kontsentratsiooniühikud, nagu moolide fraktsioon, olla sobivamad.
Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10. väljaanne). Oxford University Press.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12. väljaanne). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. väljaanne). W. H. Freeman and Company.
IUPAC. (2019). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications.
Levine, I. N. (2008). Physical Chemistry (6. väljaanne). McGraw-Hill Education.
Silberberg, M. S., & Amateis, P. (2018). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (8. väljaanne). McGraw-Hill Education.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Chemistry (10. väljaanne). Cengage Learning.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Chemistry: The Central Science (14. väljaanne). Pearson.
Molaliseerimise kalkulaator pakub kiiret ja täpset viisi lahuste kontsentratsiooni määramiseks molaliseerimise mõttes. Olgu te üliõpilane, kes õpib lahuste keemiat, teadlane, kes viib läbi katseid, või professionaal, kes töötab laboris, lihtsustab see tööriist arvutamisprotsessi ja aitab tagada täpsust teie töös.
Molaliseerimise ja selle rakenduste mõistmine on hädavajalik paljudes keemia valdkondades, eriti nendes, mis hõlmavad termodünaamikat, kollegatiivseid omadusi ja temperatuurist sõltuvaid protsesse. Kasutades seda kalkulaatorit, saate aega säästa käsitsi arvutustelt, samal ajal süvendades oma arusaama kontsentratsiooni suhetest keemilistes lahustes.
Proovige meie Molaliseerimise kalkulaatorit juba täna, et lihtsustada oma lahuste ettevalmistamise protsessi ja suurendada oma kontsentratsioonimõõtmiste täpsust!
Avasta rohkem tööriistu, mis võivad olla kasulikud teie töövoos