Molaritetsräknare - Beräkna lösningskoncentration (mol/L)

Vad är molaritet?

Molaritet är ett sätt att mäta hur mycket av ett ämne som är löst i en vätska. Det definieras som antalet mol löst ämne per liter lösning och skrivs som mol/L eller med symbolen M. En lösning märkt ”1 M” innehåller en mol löst ämne per liter.

Molaritetsformel

Molaritet beräknas genom en enkel division:

$\text{Molaritet (M)} = \frac{\text{Mol löst ämne (mol)}}{\text{Lösningens volym (L)}}$

• Mol löst ämne är mängden löst ämne, mätt i mol.
• Lösningens volym är vätskans totala volym efter att det lösta ämnet har lösts upp helt, mätt i liter.
• Molaritet är resultatet, i mol per liter (mol/L), även kallat M.

Räkneexempel

Om 2 mol natriumklorid (NaCl) löses i tillräckligt mycket vatten för att ge 0,5 liter lösning får man:

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

Lösningen har en koncentration på 4 mol per liter, skrivet som 4 M.

Så beräknar man molaritet från gram

Det lösta ämnet vägs ofta i gram i stället för att mätas direkt i mol. Ett extra steg omvandlar gram till mol innan molaritetsformeln används.

1. Bestäm föreningens molmassa i gram per mol.
2. Dividera massan i gram med molmassan för att få antalet mol.
3. Dividera antalet mol med lösningens volym i liter.

Exempel: 10 g NaCl löses så att 500 mL (0,5 L) lösning bildas.

• Molmassa för NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol
• Mol: 10 g ÷ 58,44 g/mol ≈ 0,171 mol
• Molaritet: 0,171 mol ÷ 0,5 L ≈ 0,342 M

Så fungerar den här kalkylatorn

Kalkylatorn på den här sidan tar emot två värden: mängden löst ämne i mol och lösningens volym i liter. Den dividerar antalet mol med volymen och visar resultatet avrundat till fyra decimaler.

Båda värdena måste vara större än noll. Ett värde på noll eller mindre i något av fälten visar ett felmeddelande i stället för ett resultat. En negativ mängd löst ämne saknar fysisk betydelse, och en volym på noll skulle göra divisionen omöjlig.

Värden kan också komma från en delad länk, till exempel ?moles=2.5&volume=0.5. Alla värden i länken som inte är ändliga tal behandlas som tomma fält, så kalkylatorn ber om inmatning i stället för att visa ett orimligt resultat.

Beredning av en lösning med känd molaritet

Kemister räknar ofta baklänges från en önskad molaritet för att bestämma hur mycket löst ämne som ska vägas upp.

Exempel: Bered 250 mL (0,25 L) av en 0,1 M natriumhydroxidlösning (NaOH).

1. Antal mol som behövs = molaritet × volym = 0,1 M × 0,25 L = 0,025 mol
2. Massa som behövs = mol × molmassa = 0,025 mol × 40 g/mol = 1 g
3. Lös 1 g NaOH i vatten och tillsätt vatten tills lösningen har volymen exakt 250 mL.

Spädning av en stamlösning

En koncentrerad ”stamlösning” kan spädas till en lägre molaritet med ekvationen M₁V₁ = M₂V₂, där M₁ och V₁ är stamlösningens koncentration och volym, medan M₂ och V₂ är den koncentration och volym som önskas efter spädningen.

Exempel: Bered 500 mL av en 0,2 M lösning från en 2 M stamlösning.

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

Om 50 mL av 2 M stamlösning tillsätts till tillräckligt mycket vatten för att nå en total volym på 500 mL erhålls den önskade koncentrationen.

Molaritet vid titrering

Vid en titrering tillsätts en lösning med känd koncentration till en annan tills en reaktion har slutförts. Molariteten kopplar de uppmätta volymerna till mängden ämne som reagerar.

Exempel: 20 mL av 0,1 M NaOH neutraliserar 25 mL av en HCl-lösning med okänd koncentration.

1. Använd mängd NaOH i mol: 0,1 M × 0,020 L = 0,002 mol
2. HCl och NaOH reagerar i förhållandet 1:1 (HCl + NaOH → NaCl + H₂O), så mängden HCl är 0,002 mol.
3. Molaritet för HCl = 0,002 mol ÷ 0,025 L = 0,08 M

Andra koncentrationsenheter

Molaritet är ett av flera sätt att uttrycka koncentration. Varje mått passar olika situationer.

Historia

Idén om en fast räkneenhet för atomer och molekyler kan spåras tillbaka till Amedeo Avogadros 1811-hypotes, som kopplade gasvolym till antalet partiklar. Kemister byggde vidare på detta under det följande århundradet för att definiera mol, och molaritet blev standardsättet att beskriva lösningskoncentration när mol infördes som en grundenhet i SI-systemet 1971. År 2019 omdefinierade International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) mol med hjälp av ett fast värde för Avogadros konstant, 6,02214076 × 10²³, i stället för en massbaserad standard.

Vanliga frågor och svar

Vad är skillnaden mellan molaritet och molalitet?

Molaritet dividerar mol löst ämne med liter lösning. Molalitet dividerar mol löst ämne med kilogram lösningsmedel. Eftersom vätskor utvidgar sig något när de värms upp förändras molariteten lite med temperaturen, medan molaliteten inte gör det.

Kan molaritet vara högre än 1 M?

Ja. Koncentrerad saltsyra har en molaritet på cirka 12 M, och koncentrerad svavelsyra har cirka 18 M. Den högsta möjliga molariteten beror på hur mycket av det lösta ämnet som kan lösas i lösningsmedlet vid den temperaturen.

Vilken molaritet har rent vatten?

Cirka 55,3 M. Vattnets densitet vid 25 °C är cirka 997 g/L, och dess molmassa är 18,02 g/mol, så 997 ÷ 18,02 ≈ 55,3 mol/L. Detta tal används i jämviktsberäkningar eftersom koncentrationen knappt förändras när en liten mängd vatten avlägsnas från en stor volym.

Påverkar temperaturen molariteten?

Något. De flesta vätskor utvidgar sig när de värms upp, så samma mängd löst ämne upptar en större volym, vilket sänker molariteten. Molaliteten påverkas inte av temperaturen eftersom den baseras på massa i stället för volym.

Hur används molaritet vid titrering?

Vid en titrering mäts volymen av en lösning med känd molaritet som behövs för att reagera fullständigt med en annan lösning. Sedan används reaktionens molförhållande, från den balanserade kemiska ekvationen, för att beräkna molariteten hos den okända lösningen.

Hur många decimaler visar den här kalkylatorn?

Resultatet visas med fyra decimaler. Hur många siffror som faktiskt är meningsfulla beror på precisionen hos de angivna värdena för mol och volym; ett resultat bör inte anges med fler värdesiffror än vad det minst exakta indata-värdet tillåter.