Det är lämpligt för mätändamål att veta hur mycket av ett ämne som är upplöst i en given volym lösning. Detta är vad kemister menar med "koncentration". Molaritet är den vanligaste sätten att uttrycka koncentration när man arbetar med lösningar och kemiska reaktioner. Orsaken är att reaktanter (element eller föreningar) kombineras i heltalsförhållanden när deras mängder uttrycks i enheter kallas "mol". Till exempel kombinerar 2 mol vätegas med 1 mol syrgas för att producera 2 mol vatten, genom kemisk reaktion: 2H2 + O2 = 2H2O.

Mole

En mol av ett ämne definieras som ett specifikt antal atomer eller molekyler som kallas "Avogadro nummer", vilket är 6,022 x (10 ^ 23). Antalet härleds från internationell överenskommelse, baserat på antalet atomer i exakt 12 gram (g) av kolisotopen "C-12". Den bekvämlighet som denna "räkneenhet", Avogadro-talet ger, ses ses vid vikten av 1 mol vardera av syre, vatten och koldioxid, vilka är 16,00 g, 18,02 g respektive 44,01 g.

Molaritet

Molaritet eller molär koncentration (M) definieras som antalet mol av en substans, eller "lösningsmedel" upplöst i 1 liter lösning . Molaritet ska inte förväxlas med "molalitet", vilket är koncentration uttryckt som mol av lösningsmedel per kilo lösningsmedel. Exemplen kommer att bidra till att klargöra begreppet molaritet och hur det fungerar.

Beräkning av molaritet

Tänk på ett problem som ber om molariteten hos en lösning innehållande 100 gram (g) natriumklorid, NaCl , i 2,5 liter lösning. Först bestämmer "NaCl" formelvikt genom att lägga till "atomvikterna" av dess element, Na och Cl, enligt följande: 22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl /mol. Därefter beräkna antalet mol i 100 g NaCl genom att dividera vikten av NaCl med dess formelvikt: 100 g NaCl /[58,44 g NaCl /mol NaCl] = 1,71 mol NaCl. Slutligen beräkna lösningens molaritet genom att dividera antalet mol NaCl i volymen av lösningen: 1,71 mol NaCl /2,5 liter = 0,684 M.

Beräkning av lösningsmedel som behövs för en specificerad molaritet

Tänk på ett problem som ber om vikten av natriumsulfat, Na2SO4, som krävs för att förbereda 250 ml (ml) av en 0,5 M lösning. Det första steget är att beräkna antalet mol Na2SO4 som krävs genom att multiplicera volymen av lösningen med molariteten: 0,25 liter x 0,5 mol Na2SO4 /liter = 0,125 mol Na2S04. Därefter bestäms formelvikten av Na2S04 genom att man sammanför atomviktema hos dess beståndsdelar. En molekyl Na2S04 innehåller 2 atomer Na, 1 atom S (svavel) och 4 atomer O (syre), därför är dess formelvikt: [22,99 x 2] + 32,07 + [16,00 x 4] = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na2SO4 /mol. Slutligen beräknas vikten av Na2SO4 beräknas genom att multiplicera antalet mol med formeln vikt: 0,125 mol Na2S04 x 142,1 g Na2S04 /mol Na2SO4 = 17,76 g Na2SO4.