Totojang/iStock/GettyImages
Att kunna beräkna koncentrationen av en lösning är en av de mest grundläggande färdigheter som krävs av en vetenskapsman. Utan att veta hur mycket av ett ämne du arbetar med har du ingen kontroll över de reaktioner du utför.
Koncentrationen av en lösning anges primärt i molaritet eller mol per liter. Förkortningen för molaritet är M och koncentrationsenheterna är mol/L .
Definitionen av molaritet innebär att du kan hitta molariteten för en lösning om du vet det totala antalet mol av det lösta ämnet och den totala volymen av lösningen. Så, för att beräkna koncentrationen av en lösning (i molaritet), måste du dividera mol löst ämne med total volym.
Koncentrationsformel:För att hitta den molära koncentrationen av en lösning, dividera helt enkelt det totala antalet mol löst ämne med den totala volymen av lösningen i liter.
Säg att du har 10 mol NaCl och din totala volym lösning är 5 L. För att hitta molariteten för denna lösning måste du dividera det totala antalet mol löst ämne (NaCl) med den totala volymen:
\(\mathrm{\dfrac{10mol\enspace NaCl}{5L}=2M\enspace NaCl}\)
Det betyder att din 5 L-lösning som innehåller 10 mol NaCl är en 2 M NaCl-lösning. Här sägs "M" högt som "molar."
Vad händer om du har en lösning som innehåller 10 gram NaCl i 5 L lösning?
För att hitta koncentrationen av denna nya lösning måste du konvertera från gram till mol . Detta kräver användning av den molära massan (given i gram/mol) av NaCl. Molmassan av ett ämne hittas genom att addera molmassan av de enskilda komponenterna. För NaCl är de två komponenterna natrium och klorid.
För att hitta molmassan för någon av dem måste du titta under deras symboler i det periodiska systemet. Den molära massan av natrium är 22,99 g/mol, och den molära massan av klor är 35,45 g/mol. Tillsammans ger detta dig den molära massan av NaCl, som är 58,44 g/mol.
Nu kan du hitta koncentrationen av en 5 L lösning som innehåller 10 gram NaCl.
Börja med att omvandla gram till mol:
\(\mathrm{ 10g\enspace NaCl\Biggl(\dfrac{1mol\enspace NaCl}{58.44g\enspace NaCl}\Biggr)=0.17mol\enspace NaCl}\)
Därefter måste du dividera antalet mol med den totala volymen för att hitta koncentrationen:
\(\mathrm{\dfrac{0,17mol\enspace NaCl}{5L}=0,034M\enspace NaCl}\)
Det betyder att om du har 10 gram NaCl i en 5 L lösning, kommer du att ha en 0,034 M lösning av NaCl.
Vad händer om du har en lösning som innehåller 1 000 milligram NaCl i 5 L lösning?
I det här fallet måste du först konvertera från milligram till gram. Det finns 1 000 milligram i 1 gram.
Så:
\(\mathrm{1000mg\enspace NaCl\Biggl(\dfrac{1g}{1000mg}\Biggr)=1g\enspace NaCl}\)
Nu när du vet att 1 000 milligram motsvarar 1 gram kan du omvandla gram till mol med hjälp av molmassan:
\(\mathrm{ 1g\enspace NaCl\Biggl(\dfrac{1mol\enspace NaCl}{58.44g\enspace NaCl}\Biggr)=0,017mol\enspace NaCl}\)
Slutligen kan du ta antalet mol och dividera med den totala volymen:
\(\mathrm{\dfrac{0,017mol\enspace NaCl}{5L}=0,0034M\enspace NaCl}\)
Således är 1 000 gram NaCl i 5 L totallösning detsamma som en 0,0034 M lösning av NaCl.
Följande visar en generaliserad version av stegen som visas ovan eller "koncentrationsformel ."
Givet mol löst ämne och liter lösning beräknas molariteten genom:
\(\mathrm{\dfrac{mol\enspace solute}{L\enspace-lösning}=koncentration\enspace(M)}\)
Givet mängden löst ämne i gram, ger följande ekvation koncentration:
\(\mathrm{g\enspace solute\Biggl(\dfrac{1mol\enspace solute}{molar\enspace mass\enspace of\enspace solute\enspace g}\Biggr)\Biggl(\dfrac{1}{L\enspace-lösning}\Biggr)=koncentration\enspace(M)}\)
Given the amount of solute in milligrams, the following equation gives concentration:
\(\mathrm{mg\enspace solute\Biggl(\dfrac{1g}{1000mg}\Biggr)\Biggl(\dfrac{1mol\enspace solute}{molar\enspace mass\enspace of\enspace solute\enspace g}\Biggr)\Biggl(\dfrac{1}{L\enspace lösning}\Biggr)=koncentration\enspace(M)}\)
