Калкулатор моларности - Израчунавање концентрације раствора (mol/L)

Шта је моларност?

Моларност је начин мерења количине супстанце растворене у течности. Дефинише се као број молова растворене супстанце по литру раствора, а записује се као mol/L или симболом M. Раствор означен са „1 M“ садржи један мол растворене супстанце у сваком литру.

Формула за моларност

Моларност се израчунава једноставним дељењем:

$\text{Моларност (M)} = \frac{\text{Молови растворене супстанце (mol)}}{\text{Запремина раствора (L)}}$

• Молови растворене супстанце представљају количину растворене супстанце, изражену у моловима.
• Запремина раствора је укупна запремина течности након што се растворена супстанца потпуно раствори, изражена у литрима.
• Моларност је резултат, изражен у моловима по литру (mol/L), а назива се и M.

Решени пример

Растварањем 2 молова натријум-хлорида (NaCl) у довољно воде да се добије 0,5 литара раствора добија се:

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

Раствор има концентрацију од 4 молова по литру, што се записује као 4 M.

Како израчунати моларност из грама

Растворена супстанца се често мери у грамима, уместо да се њена количина директно изрази у моловима. Додатним кораком грами се претварају у молове пре примене формуле за моларност.

1. Одредите моларну масу једињења, изражену у грамима по молу.
2. Поделите масу, изражену у грамима, моларном масом да бисте добили број молова.
3. Поделите број молова запремином раствора, израженом у литрима.

Пример: 10 g NaCl се раствори тако да се добије 500 mL (0,5 L) раствора.

• Моларна маса NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol
• Молови: 10 g ÷ 58,44 g/mol ≈ 0,171 mol
• Моларност: 0,171 mol ÷ 0,5 L ≈ 0,342 M

Како овај калкулатор ради

Калкулатор на овој страници прихвата два уноса: количину растворене супстанце у моловима и запремину раствора у литрима. Дели број молова запремином и приказује резултат заокружен на четири децимале.

Оба уноса морају бити већа од нуле. Вредност нула или мања вредност у било ком пољу приказује поруку о грешци уместо резултата. Негативна количина растворене супстанце нема физички смисао, а запремина једнака нули учинила би дељење немогућим.

Уноси могу стићи и путем дељеног линка, као што је ?moles=2.5&volume=0.5. Свака вредност у линку која није коначан број третира се као празно поље, па калкулатор тражи унос уместо да приказује бесмислен резултат.

Припрема раствора познате моларности

Хемичари често раде уназад, полазећи од циљне моларности, како би одредили количину растворене супстанце коју треба одмерити.

Пример: Припремите 250 mL (0,25 L) раствора натријум-хидроксида (NaOH) моларности 0,1 M.

1. Потребни молови = моларност × запремина = 0,1 M × 0,25 L = 0,025 mol
2. Потребна маса = број молова × моларна маса = 0,025 mol × 40 g/mol = 1 g
3. Растворите 1 g NaOH у води и додајте воду док запремина раствора не буде тачно 250 mL.

Разблаживање матичног раствора

Концентровани „матични“ раствор може се разблажити до ниже моларности помоћу једначине M₁V₁ = M₂V₂, где су M₁ и V₁ концентрација и запремина матичног раствора, а M₂ и V₂ жељене вредности концентрације и запремине након разблаживања.

Пример: Направите 500 mL раствора моларности 0,2 M од матичног раствора моларности 2 M.

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

Додавање 50 mL матичног раствора моларности 2 M у довољно воде да укупна запремина достигне 500 mL даје циљну концентрацију.

Моларност у титрацији

У титрацији се раствор познате концентрације додаје другом раствору све док се реакција не заврши. Моларност повезује измерене запремине са количином супстанце која реагује.

Пример: 20 mL раствора NaOH моларности 0,1 M неутралише 25 mL раствора HCl непознате концентрације.

1. Утрошени молови NaOH: 0,1 M × 0,020 L = 0,002 mol
2. HCl и NaOH реагују у односу 1:1 (HCl + NaOH → NaCl + H₂O), па је број молова HCl = 0,002 mol.
3. Моларност HCl = 0,002 mol ÷ 0,025 L = 0,08 M

Друге јединице концентрације

Моларност је један од неколико начина изражавања концентрације. Сваки од њих одговара различитим ситуацијама.

Историја

Идеја о фиксној јединици за пребројавање атома и молекула потиче од хипотезе Амедеа Авогадра из 1811, која повезује запремину гаса са бројем честица. Хемичари су током наредног века надоградили ту идеју да би дефинисали мол, а моларност је постала стандардни начин описивања концентрације раствора након што је мол усвојен као основна јединица SI у 1971. Године 2019, Међународна унија за чисту и примењену хемију (IUPAC) редефинисала је мол користећи фиксну вредност Авогадрове константе, 6,02214076 × 10²³, уместо стандарда заснованог на маси.

Најчешће постављана питања

Која је разлика између моларности и молалности?

Моларност се добија дељењем броја молова растворене супстанце запремином раствора у литрима. Молалност се добија дељењем броја молова растворене супстанце масом растварача у килограмима. Пошто се течности при загревању незнатно шире, моларност се мало мења с температуром, док се молалност не мења.

Може ли моларност бити већа од 1 M?

Да. Концентрована хлороводонична киселина има моларност око 12 M, а концентрована сумпорна киселина око 18 M. Највећа могућа моларност зависи од количине растворене супстанце која може да се раствори у растварачу на тој температури.

Колика је моларност чисте воде?

Око 55,3 M. Густина воде на 25 °C износи око 997 g/L, а њена моларна маса је 18,02 g/mol, па је 997 ÷ 18,02 ≈ 55,3 mol/L. Овај број се користи у прорачунима равнотеже јер уклањање мале количине воде из велике запремине незнатно мења њену концентрацију.

Да ли температура утиче на моларност?

Незнатно. Већина течности се шири при загревању, па иста количина растворене супстанце заузима већу запремину, чиме се моларност смањује. Температура не утиче на молалност јер се она заснива на маси, а не на запремини.

Како се моларност користи у титрацији?

У титрацији се мери запремина раствора познате моларности потребна за потпуну реакцију с другим раствором. Затим се молски однос у реакцији, добијен из изједначене хемијске једначине, користи за израчунавање моларности непознатог раствора.

На колико децимала овај калкулатор приказује резултат?

Резултат се приказује на четири децимале. Број стварно значајних цифара зависи од прецизности унетих вредности за број молова и запремину; резултат не треба приказати с више значајних цифара него што дозвољава најмање прецизан унос.