Kokotoa molaliti ya suluhisho kwa kuingiza uzito wa dutu, uzito wa kutu, na uzito wa molar. Inasaidia vitengo vingi na inatoa matokeo ya papo hapo kwa matumizi ya kemia.
Molality ni idadi ya moles za soluti kwa kilogramu ya kifaa. Inakokotolewa kwa kutumia fomula ifuatayo:
Molality Calculator ni chombo sahihi na rafiki wa mtumiaji kilichoundwa ili kuhesabu molality ya suluhisho za kemikali. Molality (iliyowakilishwa kama 'm') ni kitengo muhimu cha mchanganyiko katika kemia kinachopima idadi ya moles za solute kwa kilogram ya solvent. Tofauti na molarity, ambayo hubadilika na joto kutokana na mabadiliko ya ujazo, molality inabaki kuwa thabiti bila kujali mabadiliko ya joto, na kuifanya kuwa muhimu sana kwa hesabu za thermodynamic, masomo ya mali za colligative, na maandalizi ya maabara yanayohitaji vipimo vya mchanganyiko visivyo na joto.
Calculator hii inakuruhusu kuhesabu kwa usahihi molality ya suluhisho kwa kuingiza uzito wa solute, uzito wa solvent, na uzito wa molar wa solute. Kwa msaada wa vitengo mbalimbali vya uzito (gramu, kilogramu, na milligramu), Molality Calculator inatoa matokeo ya papo hapo kwa wanafunzi, wanakemia, wanakemikali, na watafiti wanaofanya kazi na kemia ya suluhisho.
Molality inafafanuliwa kama idadi ya moles za solute zilizotolewa katika kilogram moja ya solvent. Fomula ya molality ni:
Ambapo:
Kwa kuwa idadi ya moles inakokotwa kwa kugawa uzito wa dutu kwa uzito wake wa molar, tunaweza kupanua fomula hiyo kuwa:
Ambapo:
Tafuta uzito wa solute (dutu iliyotolewa)
Tambua uzito wa molar wa solute
Pima uzito wa solvent (kawaida ni maji)
Badilisha vipimo vyote kuwa vitengo vinavyofanana
Hesabu idadi ya moles za solute
Hesabu molality
Molality Calculator yetu inarahisisha mchakato huu:
Mwanzo wa kihesabu wa molality ni:
Ambapo:
Unapofanya kazi na vitengo tofauti, ubadilishaji unahitajika:
Mabadiliko ya uzito:
Kwa uzito wa solute:
Kwa uzito wa solvent:
Hesabu molality ya suluhisho lenye 10 g za NaCl (uzito wa molar = 58.44 g/mol) iliyotolewa katika 500 g ya maji.
Suluhisho:
Hesabu molality ya suluhisho lenye 25 mg ya glucose (C₆H₁₂O₆, uzito wa molar = 180.16 g/mol) iliyotolewa katika 15 g ya maji.
Suluhisho:
Hesabu molality ya suluhisho lenye 100 g ya KOH (uzito wa molar = 56.11 g/mol) iliyotolewa katika 250 g ya maji.
Suluhisho:
Kuandaa Suluhisho zenye Uhuru wa Joto
Kemia ya Uchambuzi
Utafiti na Maendeleo
Sekta ya Dawa
Utengenezaji wa Kemikali
Sekta ya Chakula na Vinywaji
Masomo ya Kemia ya Kimwili
Utafiti wa Biokemia
Sayansi ya Mazingira
Ingawa molality ni muhimu kwa maombi mengi, vitengo vingine vya mchanganyiko vinaweza kuwa bora katika hali fulani:
Molarity (M): Moles za solute kwa lita ya suluhisho
Asilimia ya Uzito (% w/w): Uzito wa solute kwa 100 ya uzito wa suluhisho
Fraction ya Moles (χ): Moles za solute zilizogawanywa na jumla ya moles katika suluhisho
Normality (N): Gram equivalents za solute kwa lita ya suluhisho
Dhana ya molality ilitokea mwishoni mwa karne ya 19 wakati wanakemia walipokuwa wakitafuta njia sahihi zaidi za kuelezea mchanganyiko wa suluhisho. Wakati molarity (moles kwa lita ya suluhisho) ilikuwa tayari inatumika, wanasayansi walitambua mipaka yake wanaposhughulika na masomo yanayohusisha joto.
Katika miaka ya 1880, Jacobus Henricus van 't Hoff na François-Marie Raoult walikuwa wakifanya kazi ya awali juu ya mali za colligative za suluhisho. Utafiti wao juu ya kushuka kwa kiwango cha barafu, kuinuka kwa kiwango cha kuchemsha, na shinikizo la osmotic ulitafuta kitengo cha mchanganyiko ambacho kingeweza kubaki thabiti bila kujali mabadiliko ya joto. Hitaji hili lilisababisha kupitishwa rasmi kwa molality kama kitengo cha kawaida cha mchanganyiko.
Katika karne ya 20 mapema, molality ilikuwa imekuwa kitengo cha kawaida katika kemia ya kimwili, haswa kwa masomo ya thermodynamic. Umoja wa Kimataifa wa Kemia Safi na Iliyotumika (IUPAC) ulitambua rasmi molality kama kitengo cha kawaida cha mchanganyiko, ikifafanuliwa kama moles za solute kwa kilogram ya solvent.
Leo, molality inaendelea kuwa kitengo muhimu cha mchanganyiko katika nyanja mbalimbali za kisayansi:
Maendeleo ya zana za kidijitali kama Molality Calculator yamefanya hesabu hizi kuwa rahisi zaidi kwa wanafunzi na wataalamu, na kuwezesha kazi sahihi na yenye ufanisi zaidi ya kisayansi.
Hapa kuna mifano ya jinsi ya kuhesabu molality katika lugha mbalimbali za programu:
1' Fomula ya Excel kwa kuhesabu molality
2' Ikizingatia:
3' A1 = Uzito wa solute (g)
4' B1 = Uzito wa molar wa solute (g/mol)
5' C1 = Uzito wa solvent (g)
6=A1/B1/(C1/1000)
7
1def calculate_molality(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass):
2 # Badilisha uzito wa solute kuwa gram
3 if solute_unit == 'kg':
4 solute_mass_g = solute_mass * 1000
5 elif solute_unit == 'mg':
6 solute_mass_g = solute_mass / 1000
7 else: # gram
8 solute_mass_g = solute_mass
9
10 # Badilisha uzito wa solvent kuwa kilogram
11 if solvent_unit == 'g':
12 solvent_mass_kg = solvent_mass / 1000
13 elif solvent_unit == 'mg':
14 solvent_mass_kg = solvent_mass / 1000000
15 else: # kilogram
16 solvent_mass_kg = solvent_mass
17
18 # Hesabu moles za solute
19 moles_solute = solute_mass_g / molar_mass
20
21 # Hesabu molality
22 molality = moles_solute / solvent_mass_kg
23
24 return molality
25
26# Mfano wa matumizi
27nacl_molality = calculate_molality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44)
28print(f"Molality ya suluhisho la NaCl: {nacl_molality:.4f} mol/kg")
29
1function calculateMolality(soluteMass, soluteUnit, solventMass, solventUnit, molarMass) {
2 // Badilisha uzito wa solute kuwa gram
3 let soluteMassInGrams = soluteMass;
4 if (soluteUnit === 'kg') {
5 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
6 } else if (soluteUnit === 'mg') {
7 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
8 }
9
10 // Badilisha uzito wa solvent kuwa kilogram
11 let solventMassInKg = solventMass;
12 if (solventUnit === 'g') {
13 solventMassInKg = solventMass / 1000;
14 } else if (solventUnit === 'mg') {
15 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
16 }
17
18 // Hesabu moles za solute
19 const molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
20
21 // Hesabu molality
22 const molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
23
24 return molality;
25}
26
27// Mfano wa matumizi
28const nacl_molality = calculateMolality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44);
29console.log(`Molality ya suluhisho la NaCl: ${nacl_molality.toFixed(4)} mol/kg`);
30
1public class MolalityCalculator {
2 public static double calculateMolality(double soluteMass, String soluteUnit,
3 double solventMass, String solventUnit,
4 double molarMass) {
5 // Badilisha uzito wa solute kuwa gram
6 double soluteMassInGrams = soluteMass;
7 if (soluteUnit.equals("kg")) {
8 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
9 } else if (soluteUnit.equals("mg")) {
10 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
11 }
12
13 // Badilisha uzito wa solvent kuwa kilogram
14 double solventMassInKg = solventMass;
15 if (solventUnit.equals("g")) {
16 solventMassInKg = solventMass / 1000;
17 } else if (solventUnit.equals("mg")) {
18 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
19 }
20
21 // Hesabu moles za solute
22 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
23
24 // Hesabu molality
25 double molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
26
27 return molality;
28 }
29
30 public static void main(String[] args) {
31 double naclMolality = calculateMolality(10, "g", 1, "kg", 58.44);
32 System.out.printf("Molality ya suluhisho la NaCl: %.4f mol/kg%n", naclMolality);
33 }
34}
35
1#include <iostream>
2#include <string>
3#include <iomanip>
4
5double calculateMolality(double soluteMass, const std::string& soluteUnit,
6 double solventMass, const std::string& solventUnit,
7 double molarMass) {
8 // Badilisha uzito wa solute kuwa gram
9 double soluteMassInGrams = soluteMass;
10 if (soluteUnit == "kg") {
11 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
12 } else if (soluteUnit == "mg") {
13 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
14 }
15
16 // Badilisha uzito wa solvent kuwa kilogram
17 double solventMassInKg = solventMass;
18 if (solventUnit == "g") {
19 solventMassInKg = solventMass / 1000;
20 } else if (solventUnit == "mg") {
21 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
22 }
23
24 // Hesabu moles za solute
25 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
26
27 // Hesabu molality
28 double molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
29
30 return molality;
31}
32
33int main() {
34 double naclMolality = calculateMolality(10, "g", 1, "kg", 58.44);
35 std::cout << "Molality ya suluhisho la NaCl: " << std::fixed << std::setprecision(4)
36 << naclMolality << " mol/kg" << std::endl;
37 return 0;
38}
39
1calculate_molality <- function(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass) {
2 # Badilisha uzito wa solute kuwa gram
3 solute_mass_g <- switch(solute_unit,
4 "g" = solute_mass,
5 "kg" = solute_mass * 1000,
6 "mg" = solute_mass / 1000)
7
8 # Badilisha uzito wa solvent kuwa kilogram
9 solvent_mass_kg <- switch(solvent_unit,
10 "kg" = solvent_mass,
11 "g" = solvent_mass / 1000,
12 "mg" = solvent_mass / 1000000)
13
14 # Hesabu moles za solute
15 moles_solute <- solute_mass_g / molar_mass
16
17 # Hesabu molality
18 molality <- moles_solute / solvent_mass_kg
19
20 return(molality)
21}
22
23# Mfano wa matumizi
24nacl_molality <- calculate_molality(10, "g", 1, "kg", 58.44)
25cat(sprintf("Molality ya suluhisho la NaCl: %.4f mol/kg\n", nacl_molality))
26
Molality (m) ni idadi ya moles za solute kwa kilogram ya solvent, wakati molarity (M) ni idadi ya moles za solute kwa lita ya suluhisho. Tofauti kuu ni kwamba molality inatumia uzito wa solvent pekee, wakati molarity inatumia ujazo wa suluhisho lote. Molality inabaki thabiti na mabadiliko ya joto kwa sababu uzito haubadiliki na joto, wakati molarity hubadilika na joto kwa sababu ujazo hubadilika na joto.
Molality inPreferred katika majaribio yanayohusisha mabadiliko ya joto, kama vile uchunguzi wa kushuka kwa kiwango cha barafu au kuinuka kwa kiwango cha kuchemsha. Kwa kuwa molality inategemea uzito badala ya ujazo, inabaki thabiti bila kujali mabadiliko ya joto. Hii inafanya kuwa muhimu sana kwa hesabu za thermodynamic na masomo ya mali za colligative ambapo joto ni variable.
Kubadilisha kati ya molality na molarity kunahitaji kujua wiani wa suluhisho na uzito wa molar wa solute. Kubadilisha kwa karibu ni:
Ambapo:
Kwa suluhisho za maji za kawaida, thamani za molarity na molality mara nyingi zinaweza kuwa karibu sana kwa nambari.
Molality haiwezi kuwa hasi kwa sababu inawakilisha kiasi cha kimwili (mchanganyiko). Inaweza kuwa sifuri wakati hakuna solute iliyopo (solvent safi), lakini hii itakuwa tu solvent safi badala ya suluhisho. Katika hesabu za vitendo, tunafanya kazi mara nyingi na thamani za molality chanya, zisizo na sifuri.
Kushuka kwa kiwango cha barafu (ΔTf) kunahusishwa moja kwa moja na molality ya suluhisho kulingana na equation:
Ambapo:
Uhusiano huu unafanya molality kuwa muhimu hasa kwa masomo ya cryoscopic.
Maji safi hayana thamani ya molality kwa sababu molality inafafanuliwa kama moles za solute kwa kilogram ya solvent. Katika maji safi, hakuna solute, hivyo dhana ya molality haiwezi kutumika. Tungeweza kusema kuwa maji safi si suluhisho bali ni dutu safi.
Shinikizo la osmotic (π) linahusishwa na molality kupitia equation ya van 't Hoff:
Ambapo M ni molarity, R ni constant ya gesi, na T ni joto. Kwa suluhisho za dilute, molarity inakaribia kuwa sawa na molality, hivyo molality inaweza kutumika katika equation hii bila makosa makubwa. Kwa suluhisho zenye mchanganyiko mkubwa, ubadilishaji kati ya molality na molarity unahitajika.
Ndio, kiwango cha juu cha molality kinategemea uwezo wa solute katika solvent. Mara suluhisho inakuwa na mchanganyiko, hakuna zaidi inayoweza kuyeyushwa, ikiweka kikomo cha juu kwa molality. Kiwango hiki kinatofautiana sana kulingana na jozi maalum za solute-solvent na hali kama vile joto na shinikizo.
Molality calculator inatoa matokeo sahihi ya kihesabu kulingana na ingizo lililotolewa. Hata hivyo, kwa suluhisho zenye mchanganyiko mkubwa au zisizo za kawaida, mambo mengine kama vile mwingiliano kati ya solute na solvent yanaweza kuathiri tabia halisi ya suluhisho. Katika hali kama hizo, molality inayokadiriwa bado ni sahihi kama kipimo cha mchanganyiko, lakini makadirio ya mali kulingana na tabia ya suluhisho la kawaida yanaweza kuhitaji viwango vya marekebisho.
Ndio, molality inaweza kutumika na solvents mchanganyiko, lakini ufafanuzi unapaswa kutumika kwa uangalifu. Katika hali kama hizo, ungeweza kuhesabu molality kwa kuzingatia uzito wa jumla wa solvents zote zilizounganishwa. Hata hivyo, kwa kazi sahihi na solvents mchanganyiko, vitengo vingine vya mchanganyiko kama vile fraction ya moles vinaweza kuwa bora zaidi.
Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (toleo la 10). Oxford University Press.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (toleo la 12). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (toleo la 9). W. H. Freeman and Company.
IUPAC. (2019). Compendium of Chemical Terminology (kitabu cha "Dhahabu"). Blackwell Scientific Publications.
Levine, I. N. (2008). Physical Chemistry (toleo la 6). McGraw-Hill Education.
Silberberg, M. S., & Amateis, P. (2018). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (toleo la 8). McGraw-Hill Education.
Zumdahl, S. S., & Zumdahl, S. A. (2016). Chemistry (toleo la 10). Cengage Learning.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Chemistry: The Central Science (toleo la 14). Pearson.
Molality Calculator inatoa njia rahisi, sahihi ya kuamua mchanganyiko wa suluhisho kwa njia ya molality. Ikiwa wewe ni mwanafunzi unayejifunza kuhusu kemia ya suluhisho, mtafiti anayefanya majaribio, au mtaalamu anayefanya kazi katika maabara, chombo hiki kinarahisisha mchakato wa hesabu na kusaidia kuhakikisha usahihi katika kazi yako.
Kuelewa molality na matumizi yake ni muhimu kwa nyanja mbalimbali za kemia, haswa zile zinazohusisha thermodynamics, mali za colligative, na michakato inayohusisha mabadiliko ya joto. Kwa kutumia calculator hii, unaweza kuokoa muda katika hesabu za mikono huku ukipata ufahamu mzuri wa uhusiano wa mchanganyiko katika suluhisho za kemikali.
Jaribu Molality Calculator yetu leo ili kurahisisha mchakato wako wa maandalizi ya suluhisho na kuboresha usahihi wa vipimo vyako vya mchanganyiko!
Gundua zana zaidi ambazo zinaweza kuwa na manufaa kwa mtiririko wako wa kazi