Calculator de Molaritate - Calculează Concentrația Soluției (mol/L)

Ce este molaritatea?

Molaritatea este o modalitate de a măsura cantitatea unei substanțe dizolvate într-un lichid. Este definită ca numărul de moli de solut pe litru de soluție, scris mol/L sau cu simbolul M. O soluție etichetată „1 M” conține un mol de substanță dizolvată în fiecare litru.

Formula molarității

Molaritatea se calculează printr-o simplă împărțire:

$\text{Molaritate (M)} = \frac{\text{Moli de solut (mol)}}{\text{Volumul soluției (L)}}$

• Moli de solut reprezintă cantitatea de substanță dizolvată, măsurată în moli.
• Volumul soluției este volumul total al lichidului după dizolvarea completă a solutului, măsurat în litri.
• Molaritatea este rezultatul, exprimat în moli pe litru (mol/L), numit și M.

Exemplu de calcul

Dizolvarea a 2 moli de clorură de sodiu (NaCl) în suficientă apă pentru a obține 0,5 litri de soluție dă:

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

Soluția are o concentrație de 4 moli pe litru, scrisă 4 M.

Cum se calculează molaritatea pornind de la grame

Solutul este adesea cântărit în grame, în loc să fie măsurat direct în moli. Este necesar un pas suplimentar pentru a converti gramele în moli înainte de aplicarea formulei molarității.

1. Determinați masa molară a compusului, în grame pe mol.
2. Împărțiți masa, în grame, la masa molară pentru a obține numărul de moli.
3. Împărțiți numărul de moli la volumul soluției, în litri.

Exemplu: 10 g de NaCl se dizolvă pentru a obține 500 mL (0,5 L) de soluție.

• Masa molară a NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol
• Moli: 10 g ÷ 58,44 g/mol ≈ 0,171 mol
• Molaritatea: 0,171 mol ÷ 0,5 L ≈ 0,342 M

Cum funcționează acest calculator

Calculatorul de pe această pagină primește două valori: cantitatea de solut în moli și volumul soluției în litri. Împarte numărul de moli la volum și afișează rezultatul rotunjit la patru zecimale.

Ambele valori trebuie să fie mai mari decât zero. O valoare egală cu zero sau mai mică în oricare dintre câmpuri afișează un mesaj de eroare în locul rezultatului. O cantitate negativă de solut nu are semnificație fizică, iar un volum egal cu zero ar face împărțirea imposibilă.

Valorile pot proveni și dintr-un link distribuit, cum ar fi ?moles=2.5&volume=0.5. Orice valoare din link care nu este un număr finit este tratată ca un câmp gol, astfel încât calculatorul solicită introducerea unei valori, în loc să afișeze un rezultat lipsit de sens.

Prepararea unei soluții cu molaritate cunoscută

Chimiștii pornesc adesea invers, de la o molaritate-țintă, pentru a determina ce cantitate de solut trebuie cântărită.

Exemplu: Preparați 250 mL (0,25 L) de soluție de hidroxid de sodiu (NaOH) cu 0,1 M.

1. Moli necesari = molaritate × volum = 0,1 M × 0,25 L = 0,025 mol
2. Masa necesară = moli × masa molară = 0,025 mol × 40 g/mol = 1 g
3. Dizolvați 1 g de NaOH în apă și adăugați apă până când soluția ajunge exact la 250 mL.

Diluarea unei soluții stoc

O soluție „stoc” concentrată poate fi diluată până la o molaritate mai mică folosind ecuația M₁V₁ = M₂V₂, unde M₁ și V₁ sunt concentrația și volumul soluției stoc, iar M₂ și V₂ sunt concentrația și volumul dorite după diluare.

Exemplu: Preparați 500 mL de soluție cu 0,2 M pornind de la o soluție stoc cu 2 M.

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

Adăugarea a 50 mL din soluția stoc cu 2 M la suficientă apă pentru a ajunge la un volum total de 500 mL produce concentrația-țintă.

Molaritatea în titrare

Într-o titrare, o soluție cu concentrație cunoscută este adăugată la o altă soluție până când reacția se încheie. Molaritatea leagă volumele măsurate de cantitatea de substanță care reacționează.

Exemplu: 20 mL de NaOH cu 0,1 M neutralizează 25 mL de soluție de HCl cu concentrație necunoscută.

1. Moli de NaOH utilizați: 0,1 M × 0,020 L = 0,002 mol
2. HCl și NaOH reacționează în raportul 1:1 (HCl + NaOH → NaCl + H₂O), deci numărul de moli de HCl = 0,002 mol.
3. Molaritatea HCl = 0,002 mol ÷ 0,025 L = 0,08 M

Alte unități de concentrație

Molaritatea este una dintre mai multe modalități de exprimare a concentrației. Fiecare este potrivită pentru situații diferite.

Istoric

Ideea unei unități fixe de numărare a atomilor și moleculelor își are originea în ipoteza lui Amedeo Avogadro din 1811, care lega volumul unui gaz de numărul de particule. Chimiștii au dezvoltat această idee în secolul următor pentru a defini molul, iar molaritatea a devenit modalitatea standard de descriere a concentrației soluțiilor după adoptarea molului ca unitate de bază SI în 1971. În 2019, Uniunea Internațională de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC) a redefinit molul folosind o valoare fixă a constantei lui Avogadro, 6,02214076 × 10²³, în locul unui etalon bazat pe masă.

Întrebări frecvente

Care este diferența dintre molaritate și molalitate?

Molaritatea împarte numărul de moli de solut la litrii de soluție. Molalitatea împarte numărul de moli de solut la kilogramele de solvent. Deoarece lichidele se dilată ușor când sunt încălzite, molaritatea se modifică puțin cu temperatura, în timp ce molalitatea nu se modifică.

Poate molaritatea să fie mai mare decât 1 M?

Da. Acidul clorhidric concentrat are aproximativ 12 M, iar acidul sulfuric concentrat are aproximativ 18 M. Molaritatea maximă posibilă depinde de cantitatea de solut care se poate dizolva în solvent la temperatura respectivă.

Care este molaritatea apei pure?

Aproximativ 55,3 M. Densitatea apei la 25 °C este de aproximativ 997 g/L, iar masa sa molară este 18,02 g/mol, deci 997 ÷ 18,02 ≈ 55,3 mol/L. Acest număr este folosit în calculele de echilibru, deoarece îndepărtarea unei cantități mici de apă dintr-un volum mare modifică foarte puțin concentrația acesteia.

Temperatura afectează molaritatea?

Puțin. Majoritatea lichidelor se dilată pe măsură ce se încălzesc, astfel încât aceeași cantitate de solut ocupă un volum mai mare, reducând molaritatea. Molalitatea nu este afectată de temperatură, deoarece se bazează pe masă, nu pe volum.

Cum este utilizată molaritatea în titrare?

Într-o titrare se măsoară volumul unei soluții cu molaritate cunoscută necesar pentru a reacționa complet cu o altă soluție. Raportul molar al reacției, determinat din ecuația chimică echilibrată, este apoi folosit pentru a calcula molaritatea soluției necunoscute.

La câte zecimale afișează acest calculator rezultatul?

Rezultatul este afișat cu patru zecimale. Numărul de cifre care au de fapt semnificație depinde de precizia molilor și a volumului introduse; rezultatul nu trebuie raportat cu mai multe cifre semnificative decât permite valoarea de intrare cu precizia cea mai mică.