Molariteitscalculator - Bereken Oplossingsconcentratie (mol/L)

Wat is molariteit?

Molariteit is een manier om te meten hoeveel van een stof in een vloeistof is opgelost. Ze wordt gedefinieerd als het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing, geschreven als mol/L of met het symbool M. Een oplossing met het opschrift "1 M" bevat één mol opgeloste stof per liter.

Formule voor molariteit

Molariteit wordt berekend met een eenvoudige deling:

$\text{Molariteit (M)} = \frac{\text{Hoeveelheid opgeloste stof (mol)}}{\text{Volume van de oplossing (L)}}$

• Hoeveelheid opgeloste stof is de hoeveelheid opgeloste stof, uitgedrukt in mol.
• Volume van de oplossing is het totale volume van de vloeistof nadat de opgeloste stof volledig is opgelost, uitgedrukt in liter.
• Molariteit is het resultaat, in mol per liter (mol/L), ook aangeduid als M.

Uitgewerkt voorbeeld

Het oplossen van 2 mol natriumchloride (NaCl) in voldoende water om 0,5 liter oplossing te maken geeft:

$\text{Molariteit} = \frac{2 \text{ mol}}{0.5 \text{ L}} = 4 \text{ M}$

De oplossing heeft een concentratie van 4 mol per liter, geschreven als 4 M.

Molariteit berekenen uit gram

Een opgeloste stof wordt vaak in gram afgewogen in plaats van rechtstreeks in mol gemeten. Eerst wordt de massa in gram omgerekend naar mol, waarna de formule voor molariteit wordt toegepast.

1. Bepaal de molaire massa van de verbinding, in gram per mol.
2. Deel de massa, in gram, door de molaire massa om het aantal mol te verkrijgen.
3. Deel het aantal mol door het volume van de oplossing, in liter.

Voorbeeld: 10 g NaCl wordt opgelost om 500 mL (0,5 L) oplossing te maken.

• Molaire massa van NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol
• Aantal mol: 10 g ÷ 58,44 g/mol ≈ 0,171 mol
• Molariteit: 0,171 mol ÷ 0,5 L ≈ 0,342 M

Hoe deze calculator werkt

De calculator op deze pagina vraagt twee gegevens: de hoeveelheid opgeloste stof in mol en het volume van de oplossing in liter. Hij deelt het aantal mol door het volume en toont het resultaat afgerond op vier decimalen.

Beide gegevens moeten groter zijn dan nul. Een waarde van nul of minder in een van beide velden geeft een foutmelding in plaats van een resultaat. Een negatieve hoeveelheid opgeloste stof heeft geen fysische betekenis, en een volume van nul zou de deling onmogelijk maken.

Gegevens kunnen ook afkomstig zijn van een gedeelde link, zoals ?moles=2.5&volume=0.5. Elke waarde in de link die geen eindig getal is, wordt als een leeg veld behandeld. De calculator vraagt dan om invoer in plaats van een onzinnig resultaat te tonen.

Een oplossing met een bekende molariteit bereiden

Chemici werken vaak terug vanuit een gewenste molariteit om te bepalen hoeveel opgeloste stof moet worden afgewogen.

Voorbeeld: Bereid 250 mL (0,25 L) van een 0,1 M natriumhydroxideoplossing (NaOH).

1. Benodigd aantal mol = molariteit × volume = 0,1 M × 0,25 L = 0,025 mol
2. Benodigde massa = aantal mol × molaire massa = 0,025 mol × 40 g/mol = 1 g
3. Los 1 g NaOH op in water en voeg water toe totdat de oplossing precies 250 mL meet.

Een voorraadoplossing verdunnen

Een geconcentreerde "voorraadoplossing" kan met de vergelijking M₁V₁ = M₂V₂ worden verdund tot een lagere molariteit. Daarbij zijn M₁ en V₁ de concentratie en het volume van de voorraadoplossing, en M₂ en V₂ de gewenste concentratie en het gewenste volume na verdunning.

Voorbeeld: Maak 500 mL van een 0,2 M oplossing uit een 2 M voorraadoplossing.

$V_1 = \frac{M_2 \times V_2}{M_1} = \frac{0.2 \text{ M} \times 0.5 \text{ L}}{2 \text{ M}} = 0.05 \text{ L} = 50 \text{ mL}$

Door 50 mL van de 2 M voorraadoplossing toe te voegen aan voldoende water om een totaalvolume van 500 mL te bereiken, ontstaat de gewenste concentratie.

Molariteit bij titratie

Bij een titratie wordt een oplossing met een bekende concentratie aan een andere oplossing toegevoegd totdat een reactie is voltooid. Molariteit verbindt de gemeten volumes met de hoeveelheid reagerende stof.

Voorbeeld: 20 mL 0,1 M NaOH neutraliseert 25 mL van een HCl-oplossing met onbekende concentratie.

1. Gebruikte hoeveelheid NaOH: 0,1 M × 0,020 L = 0,002 mol
2. HCl en NaOH reageren in een verhouding van 1:1 (HCl + NaOH → NaCl + H₂O), dus de hoeveelheid HCl is 0,002 mol.
3. Molariteit van HCl = 0,002 mol ÷ 0,025 L = 0,08 M

Andere eenheden voor concentratie

Molariteit is een van meerdere manieren om concentratie uit te drukken. Elke manier is geschikt voor andere situaties.

Geschiedenis

Het idee van een vaste teleenheid voor atomen en moleculen gaat terug op de hypothese van Amedeo Avogadro uit 1811, waarin het gasvolume aan het aantal deeltjes werd gekoppeld. Chemici bouwden hier in de daaropvolgende eeuw op voort om de mol te definiëren. Molariteit werd de standaardmanier om de concentratie van oplossingen te beschrijven nadat de mol in 1971 als SI-basiseenheid was ingevoerd. In 2019 definieerde de International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) de mol opnieuw aan de hand van een vaste waarde van de constante van Avogadro, 6,02214076 × 10²³, in plaats van een massastandaard.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen molariteit en molaliteit?

Molariteit deelt het aantal mol opgeloste stof door het aantal liter oplossing. Molaliteit deelt het aantal mol opgeloste stof door het aantal kilogram oplosmiddel. Omdat vloeistoffen bij verwarming iets uitzetten, verandert molariteit enigszins met de temperatuur, terwijl molaliteit niet verandert.

Kan molariteit hoger zijn dan 1 M?

Ja. Geconcentreerd zoutzuur heeft een molariteit van ongeveer 12 M en geconcentreerd zwavelzuur van ongeveer 18 M. De maximaal mogelijke molariteit hangt af van de hoeveelheid opgeloste stof die bij die temperatuur in het oplosmiddel kan oplossen.

Wat is de molariteit van zuiver water?

Ongeveer 55,3 M. De dichtheid van water bij 25 °C is ongeveer 997 g/L en de molaire massa is 18,02 g/mol, dus 997 ÷ 18,02 ≈ 55,3 mol/L. Dit getal wordt gebruikt bij evenwichtsberekeningen, omdat het verwijderen van een kleine hoeveelheid water uit een groot volume de concentratie nauwelijks verandert.

Heeft temperatuur invloed op molariteit?

Een beetje. De meeste vloeistoffen zetten uit wanneer ze worden verwarmd. Dezelfde hoeveelheid opgeloste stof neemt daardoor een groter volume in, waardoor de molariteit daalt. Molaliteit wordt niet beïnvloed door de temperatuur, omdat deze op massa en niet op volume is gebaseerd.

Hoe wordt molariteit gebruikt bij titratie?

Bij een titratie wordt het volume gemeten van een oplossing met bekende molariteit dat nodig is om volledig met een andere oplossing te reageren. Vervolgens wordt de molverhouding uit de gebalanceerde reactievergelijking gebruikt om de molariteit van de onbekende oplossing te berekenen.

Op hoeveel decimalen toont deze calculator het resultaat?

Het resultaat wordt op vier decimalen weergegeven. Hoeveel cijfers daadwerkelijk betekenisvol zijn, hangt af van de nauwkeurigheid van de ingevoerde hoeveelheid mol en het volume. Een resultaat mag niet met meer significante cijfers worden gerapporteerd dan de minst nauwkeurige invoer toelaat.