Konsentrasjon til Molaritet Kalkulator | w/v % til mol/L

Hva er en omregner fra konsentrasjon til molaritet?

En omregner fra konsentrasjon til molaritet konverterer prosentkonsentrasjon (masse per volum, skrevet m/v) til molaritet, altså antall mol av et stoff som er løst i én liter løsning. Den trenger to tall: prosentkonsentrasjonen og molekylmassen til det løste stoffet, angitt i gram per mol.

Hva er molaritet?

Molaritet er en måte å måle hvor mye av et stoff som er løst i en væske. Den defineres som antall mol løst stoff per liter løsning.

$\text{Molaritet (M)} = \frac{\text{mol løst stoff}}{\text{volum av løsningen i liter}}$

Enheten er mol/L, ofte skrevet som M. En løsning med 0,5 M natriumklorid inneholder 0,5 mol natriumklorid i hver liter løsning.

Kjemiske reaksjoner skjer mellom partikler, ikke mellom gram. Molaritet forteller en kjemiker hvor mange partikler som finnes i et gitt volum, og derfor er den standardenheten i kjemiske beregninger. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) oppgir molaritet som en standardmåte å uttrykke konsentrasjon på.

Formel for prosent til molaritet

$\text{Molaritet (M)} = \frac{\text{Prosentkonsentrasjon (m/v)} \times 10}{\text{Molekylmasse (g/mol)}}$

En prosentangivelse i m/v betyr gram løst stoff per 100 mL løsning. Multiplikasjon med 10 konverterer dette til gram per liter, siden én liter tilsvarer 1 000 mL. Divisjon med molekylmassen konverterer gram til mol.

Denne formelen fungerer bare for prosentangivelser i m/v. En prosentangivelse i m/m (masse per masse), som er vanlig på flasker med konsentrerte syrer, krever også løsningens tetthet (se nedenfor).

Slik beregnes molaritet fra prosentkonsentrasjon

1. Multipliser prosentkonsentrasjonen med 10. Dette gir konsentrasjonen i gram per liter.
2. Del dette tallet på stoffets molekylmasse, i gram per mol.
3. Resultatet er molariteten, i mol/L.

Hvorfor formelen fungerer

En 5 % m/v-løsning inneholder 5 gram løst stoff i 100 mL løsning.

1. Gram per liter: 5 g × 10 = 50 g/L.
2. Mol per liter: 50 g/L ÷ molekylmasse (g/mol) = mol/L.

Regneeksempel

En løsning er 5 % (m/v) natriumklorid (NaCl). Molekylmassen til NaCl er 58,44 g/mol.

$\text{Molaritet} = \frac{5 \times 10}{58.44} = 0.856 \text{ mol/L}$

En 5 % NaCl-løsning er omtrent 0,856 M.

Flere eksempler

• Fysiologisk saltvann (0,9 % NaCl): (0,9 × 10) ÷ 58,44 = 0,154 M
• 5 % glukoseløsning (C₆H₁₂O₆, 180,16 g/mol): (5 × 10) ÷ 180,16 = 0,278 M
• 10 % natriumhydroksidløsning (NaOH, 40,00 g/mol): (10 × 10) ÷ 40,00 = 2,50 M

Slik bruker du omregneren

1. Angi prosentkonsentrasjonen (m/v), et tall mellom 0 og 100.
2. Angi stoffets molekylmasse i g/mol. Den må være større enn 0.
3. Molariteten vises automatisk i mol/L.
4. Bruk kopieringsknappen for å kopiere resultatet.

Resultater under 10 mol/L vises med tre gjeldende sifre. Resultater på 10 mol/L og høyere vises med én desimal.

Vanlige molekylmasser

Andre måter å uttrykke konsentrasjon på

Molalitet (m) angir mol løst stoff per kilogram løsemiddel, ikke løsning. Den endres ikke med temperaturen, så forskere bruker den til beregninger av frysepunkt og kokepunkt.

$\text{Molalitet (m)} = \frac{\text{mol løst stoff}}{\text{masse av løsemiddel i kg}}$

Masseprosent (m/m) er gram løst stoff per 100 gram løsning. Dette er vanlig på flasker med konsentrerte syrer og baser. Omregning til molaritet krever løsningens tetthet:

$\text{Molaritet} = \frac{\text{Masseprosent} \times \text{tetthet (g/mL)} \times 10}{\text{Molekylmasse}}$

Volumprosent (v/v) brukes for blandinger av væsker, for eksempel etanol i vann. En 70 % v/v-etanolløsning har 70 mL etanol per 100 mL total løsning.

Normalitet (N) angir grammekvivalenter per liter. Den forekommer i eldre titreringslitteratur, men er i moderne kjemi i stor grad erstattet av molaritet.

Begrensninger for nøyaktigheten

Selve omregningen er eksakt for en prosentangivelse i m/v. En prosentangivelse i m/v angir allerede gram løst stoff i et fast volum løsning, så løsningens tetthet inngår aldri i beregningen. Feilene kommer fra tallene som legges inn.

• Bruk av m/m-prosent ved en feil: Konsentrerte syrer og baser merkes etter masse (m/m), ikke volum. Konsentrert saltsyre er omtrent 37 % m/m med en tetthet nær 1,19 g/mL, noe som tilsvarer omtrent 44 % m/v, eller rundt 12,1 mol/L. Hvis man angir 37 i stedet for 44, blir molariteten omtrent en sjettedel for lav. Konverter først ved hjelp av tetthetsformelen ovenfor.
• Svært tette løsninger: En prosentangivelse i m/v kan overstige 100 når en løsning er mye tettere enn vann. Konsentrert svovelsyre, omtrent 96 % m/m ved en tetthet på 1,84 g/mL, er omtrent 177 % m/v, eller rundt 18 mol/L. Denne omregneren godtar bare prosentverdier fra 0 til 100, så verdier over 100 må beregnes manuelt.
• Temperatur: Løsningens volum endres med temperaturen, så molariteten endres litt når temperaturen endres. Molaliteten gjør ikke det, fordi den er basert på masse og ikke volum.
• Hydratiserte forbindelser: Noen forbindelser tar opp vann i krystallstrukturen, og dette endrer molekylmassen. Vannfritt kobbersulfat (CuSO₄) har en molekylmasse på 159,61 g/mol. Kobbersulfatpentahydrat (CuSO₄·5H₂O) har en molekylmasse på 249,68 g/mol, over 50 % høyere. Bruk av feil verdi gir en molaritet som avviker betydelig.
• Renhet av reagenser: Kjemikalier i handelen er sjelden 100 % rene. Et reagens merket som 98 % rent inneholder 2 % annet materiale etter masse, noe som senker den faktiske molariteten litt for en løsning som er laget av det.

Ofte stilte spørsmål

Hva er forskjellen mellom molaritet og molalitet?

Molaritet er mol løst stoff per liter løsning. Molalitet er mol løst stoff per kilogram løsemiddel. Molariteten endres litt med temperaturen fordi væskevolumet endres med temperaturen. Molaliteten forblir konstant fordi massen ikke endres med temperaturen.

Hvorfor brukes molaritet oftere enn prosentkonsentrasjon?

Kjemiske reaksjoner skjer mellom molekyler, og molaritet angir direkte hvor mange mol av et stoff som finnes i et gitt volum. Prosentkonsentrasjon angir masse, som må konverteres til mol før den kan brukes i reaksjonsberegninger.

Hvordan konverterer jeg molaritet tilbake til prosentkonsentrasjon?

Omformelen er:

$\text{Prosentkonsentrasjon (m/v)} = \frac{\text{Molaritet} \times \text{Molekylmasse}}{10}$

En 0,5 M natriumkloridløsning tilsvarer (0,5 × 58,44) ÷ 10 = 2,92 % m/v.

Fungerer denne formelen for masseprosent (m/m)?

Nei. Formelen på denne siden gjelder bare prosentangivelser i m/v. Omregning av m/m-prosent til molaritet krever løsningens tetthet, ved bruk av formelen i avsnittet «Andre måter å uttrykke konsentrasjon på» ovenfor.

Påvirker løsningens tetthet resultatet?

Nei. En prosentangivelse i m/v angir allerede gram løst stoff per 100 mL løsning, så volumet er fastsatt av definisjonen, og tettheten faller bort. Tetthet trengs bare for å omgjøre en m/m-prosent, som angir gram per 100 gram løsning, til en m/v-prosent eller molaritet.

Hvordan lager jeg en løsning med en bestemt molaritet?

Beregn den nødvendige massen med Masse (g) = Molaritet (mol/L) × Volum (L) × Molekylmasse (g/mol). Vei opp denne massen, løs den i mindre enn det endelige volumet av løsemiddel, overfør løsningen til en målekolbe, og tilsett deretter løsemiddel opp til merket. Det er en vanlig feil å tilsette løsemiddel til fullt volum før stoffet er løst opp, fordi dette kan gjøre sluttvolumet for stort.

Referanser

1. IUPAC Gold Book – konsentrasjon basert på stoffmengde
2. NIST Chemistry WebBook
3. Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9. utg.). W. H. Freeman and Company.
4. United States Pharmacopeia (USP)