Раствор представляет собой смесь соединений, в результате чего одно из них - растворенное вещество - распределяется по всему другому, известному как растворитель. Растворитель - это всегда соединение, которое составляет большую часть смеси, а в большинстве реальных ситуаций растворителем является вода. Свойства раствора изменяются с концентрацией растворенного вещества, поэтому химикам нужны единицы измерения концентрации для его измерения. Наиболее важной единицей концентрации является молярность, которая представляет собой число молей растворенного вещества на литр раствора. Молярность обозначается заглавной М, а М в химии означает следующее:

Молярность (М) = (моль растворенного вещества) ÷ (литры раствора).

Чтобы рассчитать количество родинок растворенного вещества, вам понадобятся две части информации, которые вам, возможно, придется извлечь из других данных. Первый - это химическая формула растворенного вещества, а второй - масса растворенного вещества. Затем вы вычисляете молярность, измеряя объем раствора, переводя его в литры и деля это число на число молей.

Что такое моль?

Он основан на числе Авогадро, которое составляет 6,02 x 1023. Это количество атомов в образце углерода-12, который весит ровно 12 000 грамм. Такое же количество частиц любого другого соединения представляет собой моль этого соединения. Один моль любого соединения имеет характерную массу в граммах, которая оказывается точно такой же, как его атомная масса в атомных единицах массы (amu). Например, атомная масса водорода составляет 1,008 а.е.м., поэтому моль водорода весит 1,008 грамма.

Вы можете посмотреть атомные массы в периодической таблице, и вы можете рассчитать молекулярную массу соединения на основе его химической формулы. Как только вы узнаете атомную массу соединения, вы сразу узнаете массу моль этого соединения (молярную массу). Если у вас есть образец соединения под рукой, просто взвесьте его и разделите на молярный вес, чтобы найти количество родинок, которые у вас есть.

Пример: образец гидроксида натрия (NaOH) весит 32 грамма. Сколько родинок это?

Из таблицы Менделеева, атомные массы натрия, кислорода и водорода составляют 22,990, 15,999 и 1,008 а.е.м. соответственно. Округляя до целого числа, их молярные массы составляют 23, 16 и 1 грамм соответственно. Сложите их вместе, чтобы получить молярную массу гидроксида натрия, которая оказывается равной 40 граммам. Разделите это число на количество, которое вы имеете под рукой, чтобы найти число родинок:

32 г / 40 г = 0,8 моль.
Как найти молярность

Пока у вас есть способ измерения массы растворенного вещества, вы можете рассчитать его молярность путем измерения объема раствора. Будьте осторожны, потому что молярность всегда выражается в молях / литр, поэтому, если вы измеряете объем в любых других единицах, вы должны пересчитать в литры. Вот некоторые факторы конверсии, которые вы найдете полезными:

1 литр = 0,001 куб.м = 1000 миллилитров = 0,264 галлона США = 33,81 унции жидкости.
Пример

Вы наливаете 12 грамм соли (NaCl) в стакан, содержащий 20 унций воды. Какова молярность соли в растворе?

Вы можете решить эту проблему в три простых шага:
Найти количество молей соли

При округлении до одного десятичного знака масса одного моля натрия (Na) составляет 23,0 грамма, а хлора (Cl) - 35,5 грамма, поэтому один моль NaCl имеет массу 58,5 грамма. У вас есть 12 граммов, что равно 12 / 58,5 = 0,21 моль.
Преобразовать объем в литры

Если 33,81 унции соответствует 1 литру, 20 унций равны 20 / 33,81 = 0,59 литра.
Рассчитать молярность

Разделите количество молей NaCl на объем раствора, чтобы получить молярность.

0,21 моль ÷ 0,59 л =

0,356 м.