Jeśli wybierzesz roztwór podstawowy z półki w laboratorium i ma on 0,1 m HCl, czy wiesz, czy to jest roztwór 0,1 molowy, czy roztwór 0,1 molowy, czy może jest nawet jakaś różnica? Zrozumienie molarności i molarności jest ważne w chemii, ponieważ jednostki te należą do najczęściej używanych do opisywania stężenia roztworu.
Co m i M oznaczają w chemii
Zarówno m, jak i M są jednostkami stężenia roztworu chemicznego. Mała litera m wskazuje molowość, która jest obliczana za pomocą moli substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnik. Roztwór wykorzystujący te jednostki nazywa się roztworem molowym (np. 0,1 m NaOH to 0,1 molowy roztwór wodorotlenku sodu). Duże litery M oznacza molarność, czyli mole substancji rozpuszczonej na litr roztworu (nie rozpuszczalnika). Roztwór wykorzystujący tę jednostkę jest nazywany roztworem molowym (np. 0,1 M NaCl jest 0,1 molowym roztworem chlorku sodu).
Molowość (m) = mol substancji rozpuszczonej / kilogram rozpuszczalnika
Jednostkami molowości są mol / kg.
Molarność (M) = mol solute / litres solution
Jednostkami molowości są mol / l.
Kiedy m i M są prawie takie same
Jeśli rozpuszczalnikiem jest woda o temperaturze pokojowej, m i M mogą być mniej więcej takie same, więc jeśli dokładne stężenie nie ma znaczenia, możesz użyć dowolnego z roztworów. Wartości są najbliższe sobie, gdy ilość substancji rozpuszczonej jest niewielka, ponieważ molowość dotyczy kilogramów rozpuszczalnika, a molarność uwzględnia objętość całego roztworu. Tak więc, jeśli substancja rozpuszczona zajmuje dużo objętości w roztworze, m i M nie będą tak porównywalne.
Powoduje to powszechny błąd, który ludzie popełniają podczas przygotowywania roztworów molowych. Ważne jest rozcieńczenie roztworu molowego do właściwej objętości zamiast dodawania objętości rozpuszczalnika. Na przykład, jeśli robisz 1 litr 1 M roztworu NaCl, najpierw zmierzyłbyś jeden mol sól, dodaj ją do zlewki lub kolby miarowej, a następnie rozcieńcz sól wodą, aby osiągnąć 1 litr znak. Niewłaściwe jest mieszanie jednego mola soli i jednego litra wody.
Molowość i molarność nie są zamienne przy wysokich stężeniach substancji rozpuszczonych, w sytuacjach, gdy zmienia się temperatura lub gdy rozpuszczalnikiem nie jest woda.
Kiedy stosować jeden na drugim
Molarność jest bardziej powszechna, ponieważ większość roztworów wytwarza się przez pomiar masowych substancji rozpuszczonych, a następnie rozcieńczenie roztworu do pożądanego stężenia ciekłym rozpuszczalnikiem. Do typowego zastosowania w laboratorium łatwo jest wytworzyć i użyć stężenia molowego. Użyj molarności do rozcieńczonych roztworów wodnych w stałej temperaturze.
Molowość stosuje się, gdy substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik oddziałują ze sobą, gdy zmienia się temperatura roztworu, gdy roztwór jest stężony lub w przypadku roztworu niewodnego. Podczas obliczania temperatury wrzenia, temperatury wrzenia użyłbyś również molowości podwyższenie, temperatura topnienia lub obniżenie temperatury krzepnięcia lub praca z innymi właściwościami koligatywnymi materia.
Ucz się więcej
Teraz, gdy zrozumiesz, czym jest molarność i molarność, naucz się jak je obliczyć i jak używać koncentracji w celu ustalenia masy, moli lub objętości składników roztworu.