Molaarisuus- Ja

Pitoisuuden, Moolimäärän, tai Laimennussuhteen Ratkaiseminen

Molaarisuus mittaa, kuinka monta moolia ainetta on liuenneena jokaiseen liuoslitraan. Ratkaise molaarisuus, moolit tai tilavuus kahdesta muusta, tai vaihda Laimennus-tilaan selvittääksesi, kuinka paljon kantaliuosta ja laimenninta (kuten vettä) tarvitset saavuttaaksesi tavoitteen, alhaisemman pitoisuuden.

Kaava

Molaarisuus:

$$\vC{\text{Molaarisuus}} = \frac{\vA{\text{Moolit}}}{\vB{\text{Tilavuus}}}$$

Laimennus (liuenneen aineen määrä pysyy samana ennen ja jälkeen laimentimen lisäämisen):

$$\vA{C_1} \times \vB{V_1} = \vC{C_2} \times \vD{V_2}$$

Ratkaistuna tarvittavalle kantaliuoksen tilavuudelle: $\vB{V_1} = \frac{\vC{C_2} \times \vD{V_2}}{\vA{C_1}}$

Laskuesimerkki

Liuoksen Molaarisuus, jossa on 2 mol liuenneena 4 L:aan:

1. Sovella kaavaa: $\vC{\text{Molaarisuus}} = \frac{\vA{2}}{\vB{4}} = \vC{0.5}$ mol/L.

Laimennus — laimennetaan 5 mol/L kantaliuosta 1 mol/L:iin, tehden yhteensä 0,5 L:

1. Sovella kaavaa: $\vB{V_1} = \frac{\vC{1} \times \vD{0.5}}{\vA{5}} = \vB{0.1}$ L kantaliuosta.
2. Selvitä tarvittava laimennin: $\vD{0.5} - \vB{0.1} = 0.4$ L vettä.

Keskeiset Huomioitavat Tekijät

• Laimennuskaava (C₁V₁ = C₂V₂) toimii, koska liuenneen aineen kokonaisMÄÄRÄ ei koskaan muutu, kun lisäät liuotinta — vain sen pitoisuus muuttuu. Laimentimen lisääminen levittää saman moolimäärän liuennutta ainetta suuremmalle tilavuudelle, minkä vuoksi pitoisuuden ja tilavuuden tulo pysyy vakiona ennen ja jälkeen laimennuksen.
• Molaarisuus (mol/L) on yksi useista pitoisuusyksiköistä, ja se on nimenomaan tilavuusperusteinen, ei massaperusteinen. Muut yleiset pitoisuusmitat — molaalisuus (mol/kg liuotinta), massaprosentti tai miljoonasosat — käyttävät eri perustoja eivätkä ole suoraan vaihdettavissa molaarisuuden kanssa ilman lisätietoa, kuten liuoksen tiheyttä.
• Kun laimennettua liuosta valmistetaan käytännössä, laimennin lisätään lopullisen kokonaistilavuuden saavuttamiseksi, ei yksinkertaisesti lisätään kantaliuoksen tilavuuden päälle. Todellisessa laboratoriokäytännössä laskettu kantaliuoksen tilavuus mitataan ensin, ja sitten laimenninta lisätään, kunnes yhdistetty liuos saavuttaa tavoitellun lopullisen tilavuuden (sen sijaan että laimentimen tilavuus lisättäisiin erikseen) — tämä välttää pieniä sekoitustilavuusvirheitä, joita voi ilmetä joidenkin liuosten kanssa.
• Tämän laskurin laimennustila olettaa, ettei liuennut aine itsessään reagoi laimentimen kanssa. Yksinkertaiselle laimennukselle (veden lisääminen saman aineen kantaliuokseen) tämä oletus pitää paikkansa — mutta liuoksille, joissa sekoittaminen laukaisee kemiallisen reaktion, tämä yksinkertainen suhde ei enää kuvaa syntyvää pitoisuutta.

Yleisiä Virheitä

• Tilavuusyksiköiden sekoittaminen kenttien välillä. C₁V₁ = C₂V₂ toimii vain, kun molemmat tilavuudet käyttävät samaa yksikköä (molemmat litroina, tai molemmat millilitroina) — mL:n sekoittaminen L:ään vääristää tulosta hiljaa kertoimella 1000.
• Oletetaan, että laimentimen tilavuus on lopputilavuus miinus kantaliuoksen tilavuus, ja lisätään sitten molemmat erikseen. Käytännössä laimenninta lisätään, kunnes seos saavuttaa tavoitellun lopullisen tilavuuden, ei mitata itsenäisesti ja kaadeta päälle — nämä kaksi lähestymistapaa voivat erota hieman liuoksen sekoitustilavuuskäyttäytymisestä riippuen.
• Yritetään laimentaa korkeampaan pitoisuuteen. Liuottimen lisääminen voi vain laskea pitoisuutta, ei koskaan nostaa sitä — korkeamman pitoisuuden saavuttaminen vaatii lisää liuennutta ainetta tai liuottimen poistamista, täysin erilaisen laskutoimituksen.
• Molaarisuuden sekoittaminen muihin pitoisuusyksiköihin. Molaalisuus (mol/kg liuotinta), massaprosentti, ja miljoonasosat mittaavat kaikki pitoisuutta eri tavoin, eivätkä ne ole vaihdettavissa molaarisuuden kanssa tuntematta liuoksen tiheyttä.

Hyvä Tietää

• Tarvitsetko liuenneen aineen molaarimassan ennen kuin voit muuntaa grammat mooleiksi? Moolimassalaskuri laskee yhteen atomipainot kemiallisesta kaavasta.
• Työskenteletkö hapon tai emäksen pitoisuuden kanssa pH:n selvittämiseksi? pH-Laskuri laskee pH:n suoraan pitoisuudesta.
• Tarvitsetko yhdistää kaasun paineen, tilavuuden, lämpötilan, ja moolimäärän liuoksen sijaan? Ideaalikaasulain Laskuri kattaa ideaalikaasulain.