Kira molaliti larutan serta-merta dengan alat percuma kami. Masukkan jisim zat terlarut, jisim pelarut, dan jisim molar untuk keputusan mol/kg yang tepat. Ideal untuk sifat koligatif.
Molaliti adalah bilangan mol zat terlarut per kilogram pelarut. Ia dikira menggunakan formula berikut:
Apabila anda menyediakan larutan yang perlu mengekalkan kepekatan yang konsisten merentasi suhu yang berbeza—misalnya, untuk eksperimen penurunan titik beku atau formulasi farmaseutikal—molaliti menjadi unit kepekatan pilihan anda. Tidak seperti molariti, yang berubah apabila larutan mengembang atau mengecut dengan perubahan suhu, molaliti (m) kekal teguh kerana ia berdasarkan jisim, bukan isipadu.
Kalkulator ini membantu anda menentukan molaliti dengan memasukkan tiga nilai: jisim zat terlarut, jisim pelarut, dan jisim molar zat terlarut. Sama ada anda bekerja dalam gram, kilogram, atau miligram, anda akan mendapatkan keputusan yang segera dan tepat. Inilah yang menjadikan molaliti sangat berguna: apabila prosedur makmal memerlukan pengukuran kepekatan yang tepat pada suhu yang berbeza—dari kajian krioskopik pada suhu di bawah sifar hingga tindak balas suhu tinggi—molaliti memberikan kebolehpercayaan yang tidak dapat dipadankan oleh pengukuran berasaskan isipadu.
Pelajar yang sedang menyediakan peperiksaan kimia, penyelidik yang menjalankan kajian sifat koligatif, dan saintis farmaseutikal yang membangunkan formulasi yang stabil pada suhu semuanya bergantung pada pengiraan molaliti. Cabaran? Pengiraan manual melibatkan pelbagai penukaran unit dan boleh mendatangkan ralat apabila anda bergelut dengan unit jisim yang berbeza.
Molaliti mengukur berapa banyak mol zat terlarut yang dilarutkan dalam tepat satu kilogram pelarut. Anggap ia sebagai nisbah yang menjawab soalan: "Untuk setiap kilogram pelarut yang saya miliki, berapa banyak mol zat terlarut yang hadir?"
Formula asasnya mudah:
Di mana:
Memandangkan anda biasanya akan mengukur jisim di makmal dan bukannya mengira mol secara langsung, kita mengembangkan formula ini untuk berfungsi dengan kuantiti yang boleh diukur:
Di mana:
Contoh praktikal: Jika anda melarutkan 5.85 g NaCl (jisim molar 58.5 g/mol) dalam 100 g (0.1 kg) air, anda mempunyai 0.1 mol dalam 0.1 kg air, memberikan anda larutan 1.0 molal. Perhatikan kita hanya mengira jisim air, bukan jumlah jisim larutan.
Kesilapan biasa yang saya lihat dalam persekitaran makmal ialah mencampurkan jisim larutan dengan jisim pelarut—kesilapan yang boleh menjejaskan keseluruhan pengiraan anda. Ingat: molaliti menggunakan hanya jisim pelarut, bukan jumlah jisim larutan.
Tentukan jisim zat terlarut (bahan yang dilarutkan)
Kenal pasti jisim molar zat terlarut
Ukur jisim pelarut (biasanya air)
Tukar semua pengukuran ke unit yang sesuai
Kira bilangan mol zat terlarut
Kira molaliti
Kalkulator Molaliti kami memudahkan proses ini:
Dari tahun-tahun mengajar dan kerja makmal, ini adalah kesilapan yang paling kerap menyusahkan orang:
1. Menggunakan Jisim Larutan Daripada Jisim Pelarut Ini adalah kesilapan nombor 1. Anda menimbang 100 g air, menambah 10 g garam, dan kini anda mempunyai 110 g larutan. Untuk molaliti, anda hanya memerlukan 100 g air (pelarut), bukan 110 g jumlah. Molaliti khusus mengukur mol per kilogram pelarut, bukan larutan.
2. Lupa Air Hidratasi Bekerja dengan CuSO₄·5H₂O? "·5H₂O" itu penting. Jisim molar bukanlah 159.6 g/mol (hanya CuSO₄)—ia adalah 249.7 g/mol termasuk molekul air. Saya telah melihat keseluruhan laporan makmal terjejas oleh kecuaian ini.
3. Mencampurkan Gram dan Kilogram Formula memerlukan jisim pelarut dalam kilogram. Jika anda memasukkan 500 g terus tanpa menukar kepada 0.5 kg, molaliti anda akan tersasar sebanyak faktor 1000. Sentiasa semak semula penukaran unit anda.
4. Pembundaran Terlalu Awal Tunggu sehingga jawapan akhir untuk membundarkan. Jika anda membundarkan bilangan mol kepada 0.17 dan bukannya menyimpan 0.1711, kemudian membahagikan dengan 0.5 kg, anda kehilangan ketepatan. Bawa lebih banyak angka signifikan melalui langkah perantaraan.
5. Keliru Molaliti dengan Molariti Kedua-duanya bermula dengan "mol-" dan menggunakan simbol yang serupa, tetapi ia adalah berbeza pada asasnya. Molariti menggunakan isipadu larutan (liter), molaliti menggunakan jisim pelarut (kilogram). Semak unit anda—jika anda melihat liter, itu adalah molariti, bukan molaliti.
Ungkapan matematik untuk molaliti adalah:
Di mana:
Apabila bekerja dengan unit yang berbeza, penukaran diperlukan:
Penukaran jisim:
Untuk jisim zat terlarut:
Untuk jisim pelarut:
Kira molaliti larutan yang mengandungi 10 g NaCl (jisim molar = 58.44 g/mol) yang dilarutkan dalam 500 g air.
Penyelesaian:
Kira molaliti larutan yang mengandungi 25 mg glukosa (C₆H₁₂O₆, jisim molar = 180.16 g/mol) yang dilarutkan dalam 15 g air.
Penyelesaian:
Kira molaliti larutan yang mengandungi 100 g KOH (jisim molar = 56.11 g/mol) yang dilarutkan dalam 250 g air.
Penyelesaian:
Apakah yang menjadikan molaliti penting dalam senario makmal tertentu? Kekebalan suhu. Inilah di mana ia paling penting:
Menyediakan Larutan dengan Kekebalan Suhu
Kimia Analisis
Penyelidikan dan Pembangunan
[Terjemahan diteruskan...]
Konsep molaliti muncul pada akhir abad ke-19 apabila ahli kimia mencari cara yang lebih tepat untuk menggambarkan kepekatan larutan. Sementara molariti (mol per liter larutan) sudah digunakan, para saintis menyedari had-had yang ada apabila berurusan dengan kajian yang bergantung kepada suhu.
Pada tahun 1880-an, Jacobus Henricus van 't Hoff dan François-Marie Raoult sedang menjalankan kerja perintis tentang sifat koligatif larutan. Penyelidikan mereka tentang penurunan titik beku, kenaikan titik didih, dan tekanan osmotik memerlukan unit kepekatan yang kekal malar tanpa mengira perubahan suhu. Keperluan ini membawa kepada penggunaan rasmi molaliti sebagai unit kepekatan standard.
Menjelang awal abad ke-20, molaliti telah menjadi unit standard dalam kimia fizik, terutamanya untuk kajian termodinamik. Kesatuan Antarabangsa Kimia Tulen dan Gunaan (IUPAC) secara rasmi mengiktiraf molaliti sebagai unit kepekatan standard, mentakrifkannya sebagai mol zat terlarut per kilogram pelarut.
Hari ini, molaliti terus menjadi unit kepekatan penting dalam pelbagai bidang saintifik:
Pembangunan alat digital seperti Kalkulator Molaliti telah menjadikan pengiraan ini lebih mudah diakses oleh pelajar dan profesional, memudahkan kerja saintifik yang lebih tepat dan cekap.
Berikut adalah contoh cara mengira molaliti dalam pelbagai bahasa pengaturcaraan:
1' Formula Excel untuk mengira molaliti
2' Dengan andaian:
3' A1 = Jisim zat terlarut (g)
4' B1 = Jisim molar zat terlarut (g/mol)
5' C1 = Jisim pelarut (g)
6=A1/B1/(C1/1000)
71def calculate_molality(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass):
2 # Tukar jisim zat terlarut kepada gram
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: # gram
8 solute_mass_g = solute_mass
9
10 # Tukar jisim pelarut kepada kilogram
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: # kilogram
16 solvent_mass_kg = solvent_mass
17
18 # Kira mol zat terlarut
19 moles_solute = solute_mass_g / molar_mass
20
21 # Kira molaliti
22 molality = moles_solute / solvent_mass_kg
23
24 return molality
25
26# Contoh penggunaan
27nacl_molality = calculate_molality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44)
28print(f"Molaliti larutan NaCl: {nacl_molality:.4f} mol/kg")
291function calculateMolality(soluteMass, soluteUnit, solventMass, solventUnit, molarMass) {
2 // Tukar jisim zat terlarut kepada gram
3 let soluteMassInGrams = soluteMass;
4 if (soluteUnit === 'kg') {
5 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
6 } else if (soluteUnit === 'mg') {
7 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
8 }
9
10 // Tukar jisim pelarut kepada kilogram
11 let solventMassInKg = solventMass;
12 if (solventUnit === 'g') {
13 solventMassInKg = solventMass / 1000;
14 } else if (solventUnit === 'mg') {
15 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
16 }
17
18 // Kira mol zat terlarut
19 const molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
20
21 // Kira molaliti
22 const molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
23
24 return molality;
25}
26
27// Contoh penggunaan
28const nacl_molality = calculateMolality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44);
29console.log(`Molaliti larutan NaCl: ${nacl_molality.toFixed(4)} mol/kg`);
301public class MolalityCalculator {
2 public static double calculateMolality(double soluteMass, String soluteUnit,
3 double solventMass, String solventUnit,
4 double molarMass) {
5 // Tukar jisim zat terlarut kepada gram
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 // Tukar jisim pelarut kepada kilogram
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 // Kira mol zat terlarut
22 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
23
24 // Kira molaliti
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("Molaliti larutan NaCl: %.4f mol/kg%n", naclMolality);
33 }
34}
351#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 // Tukar jisim zat terlarut kepada gram
9 double soluteMassInGrams = soluteMass;
10 if (soluteUnit == "kg") {
11 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
12 } else if (soluteUnit == "mg") {
13 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
14 }
15
16 // Tukar jisim pelarut kepada kilogram
17 double solventMassInKg = solventMass;
18 if (solventUnit == "g") {
19 solventMassInKg = solventMass / 1000;
20 } else if (solventUnit == "mg") {
21 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
22 }
23
24 // Kira mol zat terlarut
25 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
26
27 // Kira molaliti
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 << "Molaliti larutan NaCl: " << std::fixed << std::setprecision(4)
36 << naclMolality << " mol/kg" << std::endl;
37 return 0;
38}
391calculate_molality <- function(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass) {
2 # Tukar jisim zat terlarut kepada gram
3 solute_mass_g <- switch(solute_unit,
4 "g" = solute_mass,
5 "kg" = solute_mass * 1000,
6 "mg" = solute_mass / 1000)
7
8 # Tukar jisim pelarut kepada kilogram
9 solvent_mass_kg <- switch(solvent_unit,
10 "kg" = solvent_mass,
11 "g" = solvent_mass / 1000,
12 "mg" = solvent_mass / 1000000)
13
14 # Kira mol zat terlarut
15 moles_solute <- solute_mass_g / molar_mass
16
17 # Kira molaliti
18 molality <- moles_solute / solvent_mass_kg
19
20 return(molality)
21}
22
23# Contoh penggunaan
24nacl_molality <- calculate_molality(10, "g", 1, "kg", 58.44)
25cat(sprintf("Molaliti larutan NaCl: %.4f mol/kg\n", nacl_molality))
26Molaliti (m) mengukur mol zat terlarut per kilogram pelarut, manakala molariti (M) mengukur mol zat terlarut per liter larutan. Perhatikan perbezaan halus namun penting: molaliti melihat pelarut sahaja, manakala molariti mempertimbangkan jumlah isipadu larutan.
Mengapa ini penting? Perubahan suhu tidak mempengaruhi jisim, jadi molaliti kekal malar sama ada larutan anda pada 5°C atau 50°C. Molariti, bagaimanapun, berubah kerana cecair mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila didinginkan. Untuk larutan akueus biasa, anda mungkin melihat perubahan 2-3% dalam molariti dalam julat suhu 30°C—signifikan jika anda menjalankan eksperimen ketepatan.
Inilah sebab praktikalnya: apabila suhu adalah pembolehubah dalam eksperimen anda, molariti menjadi sasaran yang bergerak. Bayangkan menjalankan kajian penurunan titik beku. Larutan anda bermula pada suhu bilik (katakan, 1.00 M), tetapi apabila anda mendinginkannya untuk mengukur titik beku, larutan yang sama mungkin secara efektif 1.02 M disebabkan pengecutan isipadu. Ini mewujudkan masalah bulat—anda tidak dapat mengira penurunan titik beku dengan tepat jika pengukuran kepekatan anda bergantung kepada suhu.
Molaliti menyelesaikan ini kerana ia sepenuhnya berdasarkan pengukuran jisim, yang tidak berubah dengan suhu. Itulah sebabnya eksperimen kimia fizik, kajian sifat koligatif, dan mana-mana kerja yang melibatkan pengukuran bergantung suhu bergantung kepada molaliti. Ia lebih boleh dipercayai apabila pengembangan terma adalah faktor.
Menukar antara molaliti dan molariti memerlukan pengetahuan ketumpatan larutan dan jisim molar zat terlarut. Penukaran anggaran adalah:
Di mana:
Untuk larutan akueus cair, nilai molariti dan molaliti sering sangat hampir secara berangka.
Molaliti tidak boleh negatif kerana ia mewakili kuantiti fizikal (kepekatan). Ia boleh sifar apabila tiada zat terlarut hadir (pelarut tulen), tetapi ini akan menjadi pelarut tulen dan bukannya larutan. Dalam pengiraan praktikal, kita biasanya bekerja dengan nilai molaliti positif dan bukan sifar.
Penurunan titik beku (ΔTf) adalah berkadaran terus dengan molaliti larutan mengikut persamaan:
Di mana:
Hubungan ini menjadikan molaliti sangat berguna untuk kajian krioskopik.
Air tulen tidak mempunyai nilai molaliti kerana molaliti ditakrifkan sebagai mol zat terlarut per kilogram pelarut. Dalam air tulen, tiada zat terlarut, jadi konsep molaliti tidak terpakai. Kita akan mengatakan air tulen bukan larutan tetapi zat tulen.
Tekanan osmotik (π) berkaitan dengan molaliti melalui persamaan van 't Hoff:
Di mana M adalah molariti, R adalah pemalar gas, dan T adalah suhu. Untuk larutan cair, molariti hampir sama dengan molaliti, jadi molaliti boleh digunakan dalam persamaan ini dengan ralat minimal. Untuk larutan yang lebih pekat, penukaran antara molaliti dan molariti diperlukan.
Ya, molaliti maksimum terhad oleh keterlarutan zat terlarut dalam pelarut. Sebaik sahaja pelarut menjadi tepu dengan zat terlarut, tiada lagi yang boleh larut, menetapkan had atas molaliti. Had ini berbeza-beza bergantung kepada pasangan zat terlarut-pelarut dan keadaan seperti suhu dan tekanan.
Kalkulator memberikan nilai molaliti yang tepat secara matematik tanpa mengira jenis larutan—bahagian itu mudah. Di mana ia menjadi menarik adalah apa yang anda lakukan dengan nombor itu.
Untuk larutan cair (umumnya di bawah 0.1 molal), andaian larutan unggul berfungsi dengan baik. Tetapi apabila kepekatan meningkat atau dengan kombinasi zat terlarut-pelarut tertentu, tingkah laku dunia sebenar menyimpang dari ramalan teori. Contohnya, larutan NaCl 2.0 molal tidak akan menunjukkan penurunan titik beku tepat dua kali ganda larutan 1.0 molal disebabkan interaksi ion-ion.
Nilai molaliti itu sendiri kekal tepat dan bermakna—ia adalah titik permulaan anda. Apa yang mungkin memerlukan pelarasan adalah pekali aktiviti atau faktor pembetulan yang anda gunakan apabila menggunakan molaliti itu dalam persamaan termodinamik. Inilah sebabnya buku panduan sering menyenaraikan data kepekatan dan pekali aktiviti untuk sistem bukan unggul.
Ya, molaliti boleh digunakan dengan pelarut campuran, tetapi definisi mesti digunakan dengan berhati-hati. Dalam kes sedemikian, anda akan mengira molaliti berkenaan jumlah jisim semua pelarut yang digabungkan. Walau bagaimanapun, untuk kerja tepat dengan pelarut campuran, unit kepekatan lain seperti pecahan mol mungkin lebih sesuai.
Buku Emas IUPAC - Kompendium Istilah Kimia - Rujukan definitif untuk istilah dan definisi kimia, termasuk definisi rasmi molaliti
Buku Web Kimia NIST - Institut Standard dan Teknologi Kebangsaan - Sumber rasmi untuk jisim molar, data termokimia, dan sifat fizikal
Nomenclature IUPAC - Kesatuan Antarabangsa Kimia Tulen dan Gunaan - Piawaian untuk nomenclature kimia dan unit pengukuran
PubChem - Perpustakaan Perubatan Kebangsaan - Pangkalan data komprehensif untuk sifat kimia dan struktur molekul
Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Kimia Fizik Atkins (Ed. ke-10). Oxford University Press.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Kimia (Ed. ke-12). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Analisis Kimia Kuantitatif (Ed. ke-9). W. H. Freeman and Company.
Levine, I. N. (2008). Kimia Fizik (Ed. ke-6). McGraw-Hill Education.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Kimia: Sains Pusat (Ed. ke-14). Pearson.
Bekerja dengan larutan di pelbagai julat suhu tidak perlu bermakna pengiraan semula kepekatan secara berterusan. Kalkulator molaliti menghapuskan kerumitan aritmetik sambil memberikan unit kepekatan yang kekal boleh dipercayai sama ada anda berada pada 0°C atau 100°C.
Apakah kelebihan sebenarnya? Anda dapat fokus pada kimia sebenar anda—kinetik tindak balas, sifat koligatif, tingkah laku termodinamik—dan bukannya bergulat dengan penukaran unit dan pengiraan manual. Untuk pelajar yang menguasai konsep kimia larutan, penyelidik yang menjalankan eksperimen sensitif suhu, atau profesional kawalan kualiti yang memastikan kekekalan kelompok, mempunyai nilai molaliti yang segera dan tepat bermakna lebih sedikit ralat pengiraan dan lebih keyakinan dalam keputusan anda.
Pada kali seterusnya anda perlu menyediakan larutan untuk analisis penurunan titik beku, merumuskan produk farmaseutikal yang stabil pada suhu, atau sekadar menyelesaikan set masalah kimia fizik, kalkulator ini hadir untuk mempercepatkan proses. Ia mengendalikan penukaran, melakukan pengiraan, dan membolehkan anda kembali kepada sains yang penting.
Sedia untuk mengira? Masukkan nilai anda di atas dan dapatkan keputusan molaliti anda serta-merta—tiada penukaran manual diperlukan.
Temui lebih banyak alat yang mungkin berguna untuk aliran kerja anda