Laske kemiallisten liuosten moolisuus syöttämällä liuoksen ainemäärä moolina ja tilavuus litroina. Olennaista kemian laboratoriotyössä, koulutuksessa ja tutkimuksessa.
Laske liuoksen moolisuus syöttämällä liuoksen määrä ja tilavuus. Moolisuus on mitta liuoksen konsentraatiosta.
Kaava:
Moolisuus (M) = Liuoksen moolit / Liuoksen tilavuus (L)
Molariteetti on kemian perusmitta, joka ilmaisee liuoksen konsentraation. Molariteetti (merkittynä M) määritellään liuoksen moolien määränä litrassa liuosta, ja se tarjoaa kemisteille, opiskelijoille ja laboratoriotyöntekijöille standardoidun tavan kuvata liuoksen konsentraatiota. Tämä molariteetti laskuri tarjoaa yksinkertaisen ja tehokkaan työkalun tarkasti määrittääksesi liuoksesi molariteetin syöttämällä vain kaksi arvoa: liuoksen moolimäärän ja liuoksen tilavuuden litroina.
Molariteetin ymmärtäminen on olennaista laboratoriotyössä, kemiallisessa analyysissä, lääketeollisuuden valmisteluissa ja opetuskonteksteissa. Olitpa sitten valmistamassa reagensseja kokeeseen, analysoimassa tuntemattoman liuoksen konsentraatiota tai opiskelemassa kemiallisia reaktioita, tämä laskuri tarjoaa nopeita ja tarkkoja tuloksia tukemaan työtäsi.
Liuoksen molariteetti lasketaan seuraavalla kaavalla:
Missä:
Esimerkiksi, jos liuotat 2 moolia natriumkloridia (NaCl) tarpeeksi veteen, jotta saat 0.5 litraa liuosta, molariteetti olisi:
Tämä tarkoittaa, että liuoksessa on 4 moolia NaCl:ää per litra, eli 4 molaarista (4 M).
Laskuri suorittaa tämän yksinkertaisen jakotoiminnon, mutta se sisältää myös validoinnin varmistaakseen tarkat tulokset:
Molariteetti laskurin käyttäminen on suoraviivaista ja intuitiivista:
Laskuri tarjoaa reaaliaikaista palautetta ja validointia, kun syötät arvoja, varmistaen tarkat tulokset kemian sovelluksillesi.
Jos syötät virheellisiä arvoja (kuten negatiivisia lukuja tai nollan tilavuudelle), laskuri näyttää virheilmoituksen, joka kehottaa sinua korjaamaan syötteesi.
Molariteetti laskennat ovat olennaisia monilla tieteellisillä ja käytännön sovelluksilla:
Kemistit ja laboratorioteknikot valmistavat säännöllisesti liuoksia tietyillä molariteeteilla kokeita, analyysejä ja reaktioita varten. Esimerkiksi, valmistettaessa 0.1 M HCl liuosta titrausta varten tai 1 M puskuri liuosta pH:n ylläpitämiseksi.
Lääketeollisuuden valmistuksessa tarkat liuoksen konsentraatiot ovat kriittisiä lääkkeiden tehokkuuden ja turvallisuuden kannalta. Molariteetti laskennat varmistavat tarkan annostelun ja johdonmukaisen tuotekehityksen.
Opiskelijat oppivat valmistamaan ja analysoimaan erilaisia konsentraatioita. Molariteetin ymmärtäminen on perustaito kemian opetuksessa, alkaen lukioista aina yliopistokursseille asti.
Vedenlaatuanalyysi ja ympäristön seuranta vaativat usein tunnetun konsentraation liuoksia kalibrointi- ja testausmenettelyissä.
Monet teolliset prosessit vaativat tarkkoja liuoksen konsentraatioita optimaalisen suorituskyvyn, laadunvalvonnan ja kustannustehokkuuden varmistamiseksi.
R&D laboratorioissa tutkijat tarvitsevat usein valmistaa liuoksia tietyillä molariteeteilla kokeellisten protokollien ja analyyttisten menetelmien varten.
Lääkinnälliset diagnostiset testit sisältävät usein reagensseja, joiden tarkat konsentraatiot ovat tärkeitä potilastulosten tarkkuuden kannalta.
Vaikka molariteetti on laajalti käytetty, muut konsentraatiomittarit saattavat olla sopivampia tietyissä tilanteissa:
Molaliteetti määritellään moolien määränä liuotinta kohti (ei liuosta). Se on edullinen:
Ilmaisee liuottimen massan prosenttiosuuden suhteessa liuoksen kokonaismassaan. Käytetään:
Yleisesti käytetään neste-neste-liuoksille, ilmaisee liuottimen tilavuuden prosenttiosuuden suhteessa liuoksen kokonaisvolyymiin. Yleisiä käyttökohteita:
Määritellään ekvivalentteina liuosta kohti, normaliteetti on hyödyllinen:
Käytetään erittäin laimeissa liuoksissa, erityisesti:
Molariteetin käsite kehittyi yhdessä modernin kemian kehityksen kanssa. Vaikka muinaiset alkemistit ja varhaiset kemistit työskentelivät liuoksilla, heiltä puuttui standardoitu tapa ilmaista konsentraatiota.
Molariteetin perusta alkoi Amedeo Avogadron työstä 1800-luvun alussa. Hänen hypoteesinsa (1811) ehdotti, että yhtä suuret kaasut yhtä suurella lämpötilalla ja paineella sisältävät yhtä monta molekyyliä. Tämä johti lopulta moolin käsitteen syntymiseen atomien ja molekyylien laskentayksikkönä.
1900-luvun loppupuolella, kun analyyttinen kemia kehittyi, tarkkojen konsentraatiomittausten tarve kasvoi. Termi "molar" alkoi esiintyä kemiallisessa kirjallisuudessa, vaikka standardointi oli vielä kehitteillä.
Kansainvälinen puhtaan ja sovelletun kemian unioni (IUPAC) määritteli moolin virallisesti 20. vuosisadalla, vakiinnuttaen molariteetin standardiyksiköksi konsentraatiolle. Vuonna 1971 mooli määriteltiin yhdeksi seitsemästä SI-perusyksiköstä, mikä vahvisti molariteetin merkitystä kemiassa.
Nykyään molariteetti on yleisin tapa ilmaista liuoksen konsentraatiota kemiassa, vaikka sen määritelmiä on ajan myötä tarkennettu. Vuonna 2019 moolin määritelmä päivitettiin perustumaan Avogadron vakioon (6.02214076 × 10²³), mikä tarjosi entistä tarkemman perustan molariteetti laskennalle.
Tässä on esimerkkejä siitä, kuinka laskea molariteetti eri ohjelmointikielissä:
1' Excel kaava molariteetin laskemiseen
2=moolit/tilavuus
3' Esimerkki solussa:
4' Jos A1 sisältää moolit ja B1 sisältää tilavuuden litroina:
5=A1/B1
61def calculate_molarity(moles, volume_liters):
2 """
3 Laske liuoksen molariteetti.
4
5 Args:
6 moolit: Liuottimen määrä moolina
7 tilavuus_litroina: Liuoksen tilavuus litroina
8
9 Returns:
10 Molariteetti mol/L (M)
11 """
12 if moles <= 0:
13 raise ValueError("Moolien täytyy olla positiivinen luku")
14 if volume_liters <= 0:
15 raise ValueError("Tilavuuden täytyy olla positiivinen luku")
16
17 molarity = moles / volume_liters
18 return round(molarity, 4)
19
20# Esimerkkikäyttö
21try:
22 solutemoolit = 0.5
23 liuoksen_tilavuus = 0.25
24 liuoksen_molariteetti = calculate_molarity(solutemoolit, liuoksen_tilavuus)
25 print(f"Liuoksen molariteetti on {liuoksen_molariteetti} M")
26except ValueError as e:
27 print(f"Virhe: {e}")
281function calculateMolarity(moles, volumeLiters) {
2 // Tarkista syötteet
3 if (moles <= 0) {
4 throw new Error("Liuottimen määrä täytyy olla positiivinen luku");
5 }
6 if (volumeLiters <= 0) {
7 throw new Error("Liuoksen tilavuuden täytyy olla suurempi kuin nolla");
8 }
9
10 // Laske molariteetti
11 const molarity = moles / volumeLiters;
12
13 // Palauta 4 desimaalin tarkkuudella
14 return molarity.toFixed(4);
15}
16
17// Esimerkkikäyttö
18try {
19 const solutemoolit = 2;
20 const liuoksen_tilavuus = 0.5;
21 const molariteetti = calculateMolarity(solutemoolit, liuoksen_tilavuus);
22 console.log(`Liuoksen molariteetti on ${molariteetti} M`);
23} catch (error) {
24 console.error(`Virhe: ${error.message}`);
25}
261public class MolarityCalculator {
2 /**
3 * Laskee liuoksen molariteetin
4 *
5 * @param moolit Liuottimen määrä moolina
6 * @param tilavuusLitroina Liuoksen tilavuus litroina
7 * @return Molariteetti mol/L (M)
8 * @throws IllegalArgumentException, jos syötteet ovat virheellisiä
9 */
10 public static double calculateMolarity(double moles, double volumeLiters) {
11 if (moles <= 0) {
12 throw new IllegalArgumentException("Liuottimen määrä täytyy olla positiivinen luku");
13 }
14 if (volumeLiters <= 0) {
15 throw new IllegalArgumentException("Liuoksen tilavuuden täytyy olla suurempi kuin nolla");
16 }
17
18 double molarity = moles / volumeLiters;
19 // Pyöristä 4 desimaalin tarkkuuteen
20 return Math.round(molarity * 10000.0) / 10000.0;
21 }
22
23 public static void main(String[] args) {
24 try {
25 double solutemoolit = 1.5;
26 double liuoksen_tilavuus = 0.75;
27 double molariteetti = calculateMolarity(solutemoolit, liuoksen_tilavuus);
28 System.out.printf("Liuoksen molariteetti on %.4f M%n", molariteetti);
29 } catch (IllegalArgumentException e) {
30 System.err.println("Virhe: " + e.getMessage());
31 }
32 }
33}
341#include <iostream>
2#include <iomanip>
3#include <stdexcept>
4
5/**
6 * Laskee liuoksen molariteetin
7 *
8 * @param moolit Liuottimen määrä moolina
9 * @param tilavuusLitroina Liuoksen tilavuus litroina
10 * @return Molariteetti mol/L (M)
11 * @throws std::invalid_argument, jos syötteet ovat virheellisiä
12 */
13double calculateMolarity(double moles, double volumeLiters) {
14 if (moles <= 0) {
15 throw std::invalid_argument("Liuottimen määrä täytyy olla positiivinen luku");
16 }
17 if (volumeLiters <= 0) {
18 throw std::invalid_argument("Liuoksen tilavuuden täytyy olla suurempi kuin nolla");
19 }
20
21 return moles / volumeLiters;
22}
23
24int main() {
25 try {
26 double solutemoolit = 0.25;
27 double liuoksen_tilavuus = 0.5;
28 double molariteetti = calculateMolarity(solutemoolit, liuoksen_tilavuus);
29
30 std::cout << std::fixed << std::setprecision(4);
31 std::cout << "Liuoksen molariteetti on " << molarity << " M" << std::endl;
32 } catch (const std::exception& e) {
33 std::cerr << "Virhe: " << e.what() << std::endl;
34 }
35
36 return 0;
37}
381<?php
2/**
3 * Laskee liuoksen molariteetin
4 *
5 * @param float $moolit Liuottimen määrä moolina
6 * @param float $tilavuusLitroina Liuoksen tilavuus litroina
7 * @return float Molariteetti mol/L (M)
8 * @throws InvalidArgumentException, jos syötteet ovat virheellisiä
9 */
10function calculateMolarity($moles, $volumeLiters) {
11 if ($moles <= 0) {
12 throw new InvalidArgumentException("Liuottimen määrä täytyy olla positiivinen luku");
13 }
14 if ($volumeLiters <= 0) {
15 throw new InvalidArgumentException("Liuoksen tilavuuden täytyy olla suurempi kuin nolla");
16 }
17
18 $molarity = $moles / $volumeLiters;
19 return round($molarity, 4);
20}
21
22// Esimerkkikäyttö
23try {
24 $solutemoolit = 3;
25 $liuoksen_tilavuus = 1.5;
26 $molariteetti = calculateMolarity($solutemoolit, $liuoksen_tilavuus);
27 echo "Liuoksen molariteetti on " . $molariteetti . " M";
28} catch (Exception $e) {
29 echo "Virhe: " . $e->getMessage();
30}
31?>
32Valmistettaessa 250 mL (0.25 L) 0.1 M NaOH liuosta:
Valmistettaessa 500 mL 0.2 M liuosta 2 M varastoliuoksesta:
Titrauksessa 25 mL tuntematonta HCl liuosta vaati 20 mL 0.1 M NaOH:ta päätepisteeseen pääsemiseksi. Laske HCl:n molariteetti:
Molariteetti (M) määritellään liuottimen moolien määränä litrassa liuosta, kun taas molaliteetti (m) määritellään liuottimen moolien määränä kilogrammaa kohti. Molariteetti riippuu tilavuudesta, joka muuttuu lämpötilan mukaan, kun taas molaliteetti on riippumaton lämpötilasta, koska se perustuu massaan. Molaliteetti on suositeltavaa sovelluksissa, joissa lämpötilan muutokset ovat mukana tai kolligatiiviset ominaisuudet.
Molariteetista muuntaminen:
Yleisiä ongelmia ovat:
Kyllä, molariteetti voi olla mikä tahansa positiivinen luku. 1 M liuos sisältää 1 moolin liuottimia litrassa liuosta. Korkeamman konsentraation liuokset (esim. 2 M, 5 M jne.) sisältävät enemmän moolia liuottimia litrassa. Maksimaalinen mahdollinen molariteetti riippuu tietyn liuottimen liukoisuudesta.
Valmistettaessa liuosta tietyllä molariteetilla:
Kyllä, molariteetti voi muuttua lämpötilan mukaan, koska liuoksen tilavuus yleensä laajenee kuumennettaessa ja supistuu jäähtyessä. Koska molariteetti riippuu tilavuudesta, nämä muutokset vaikuttavat konsentraatioon. Lämpötilasta riippumattomissa konsentraatiomittauksissa molaliteetti on suositeltavaa.
Puhtaan veden molariteetti on noin 55.5 M. Tämä voidaan laskea seuraavasti:
Noudata näitä sääntöjä merkitseville numeroille:
Molariteettiä käytetään ensisijaisesti liuoksille (kiinteät liuottimet nesteissä tai nesteet nesteissä). Kaasuille konsentraatio ilmaistaan yleensä osapaineena, moolifraktiona tai satunnaisesti moolina tilavuutta kohti tietyssä lämpötilassa ja paineessa.
Liuoksen tiheys kasvaa molariteetin myötä, koska liuottimen lisääminen yleensä lisää massaa enemmän kuin se lisää tilavuutta. Suhde ei ole lineaarinen ja riippuu tietyn liuottimen ja liuottimen vuorovaikutuksista. Tarkkuustyössä mitattuja tiheyksiä tulisi käyttää arvioiden sijasta.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., & Woodward, P. M. (2017). Chemistry: The Central Science (14. painos). Pearson.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12. painos). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. painos). W. H. Freeman and Company.
IUPAC. (2019). Compendium of Chemical Terminology (the "Gold Book"). Blackwell Scientific Publications.
Skoog, D. A., West, D. M., Holler, F. J., & Crouch, S. R. (2013). Fundamentals of Analytical Chemistry (9. painos). Cengage Learning.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Chemistry (10. painos). Cengage Learning.
Kokeile Molariteetti Laskuria tänään yksinkertaistaaksesi kemiallisia laskentojasi ja varmistaaksesi tarkat liuoksen valmistukset laboratoriotyössäsi, tutkimuksessasi tai opinnoissasi!
Löydä lisää työkaluja, jotka saattavat olla hyödyllisiä työnkulullesi