Calcolatrice della molarità
Risultato
Molarità
- Massa del soluto
- 5,844 g
- Massa molare
- 58,440 g/mol
- Volume della soluzione
- 0,100 L
La molarità è il numero di moli di soluto per litro di soluzione, e questa calcolatrice percorre la relazione in entrambi i versi. Compila tre valori qualsiasi fra i quattro — la molarità, la massa di soluto, la sua massa molare e il volume della soluzione finita — e il quarto viene ricavato dagli altri tre. Lascia vuota la molarità e ottieni la concentrazione che la tua ricetta produce; lascia vuoto il volume e ottieni quanta soluzione preparare; lascia vuota la massa e ottieni quanto pesarne. I quattro sono legati da un'unica equazione, quindi non serve scegliere una modalità: qualunque casella tu svuoti è quella che riceve la risposta.
Due ricette da banco per sei reagenti comuni
| Reagente | Formula | Massa molare (g/mol) | Per 500 mL di 1 M (g) | Per 1 L di 0,1 M (g) |
|---|---|---|---|---|
| Cloruro di sodio (sale da cucina) | NaCl | 58.44 | 29.22 | 5.84 |
| Idrossido di sodio (soda caustica) | NaOH | 39.997 | 20 | 4 |
| Carbonato di sodio (soda per lavaggio) | Na2CO3 | 105.988 | 52.99 | 10.6 |
| Idrossido di potassio (potassa caustica) | KOH | 56.105 | 28.05 | 5.61 |
| Solfato di rame(II) pentaidrato (vetriolo blu) | CuSO4·5H2O | 249.677 | 124.84 | 24.97 |
| Glucosio | C6H12O6 | 180.156 | 90.08 | 18.02 |
Le due colonne di destra non sono di proposito i grammi per 1 litro di soluzione 1 M — quella cifra sarebbe di nuovo la massa molare, stampata due volte. Sono invece due quantità che saltano fuori continuamente al banco: 500 mL di soluzione 1 M prendono mezzo mole, e 1 litro di soluzione 0,1 M ne prende un decimo, quindi la cifra di destra è un quinto di quella che la precede. Quando un reagente porta acqua di cristallizzazione la massa molare la include già, ed è per questo che il vetriolo blu richiede 124,84 grammi dove il sale anidro ne richiederebbe circa 80. Nei numeri della tabella il separatore decimale è il punto (58.44), nel testo è la virgola italiana (58,44): è sempre lo stesso numero.
Formula
Molarità (mol/L) = moli di soluto ÷ litri di soluzione · moli = massa in grammi ÷ massa molare
- molarità
- Le moli di soluto per litro di soluzione, si scrive M. È una proprietà della soluzione finita, non del soluto
- massa
- La massa di soluto che pesi, in grammi. È il numero che ti dà la bilancia
- massa molare
- I grammi per mole del soluto, dall'etichetta del reagente o da una formula
- volume
- Il volume della soluzione finita in litri — portato a volume in un matraccio tarato, non il volume d'acqua da cui sei partito
- M
- Abbreviazione di mol/L. Un millimolare è 0,001 M, e si scrive mM
Usala quando un protocollo ti dà una concentrazione e ti serve una massa da pesare, oppure quando hai pesato qualcosa e devi sapere quanto è forte la soluzione. È la pagina giusta ogni volta che la domanda coinvolge un volume di soluzione; se nella domanda non c'è alcun volume, le moli sono tutto quello che hai e la pagina da grammi a moli è la via più corta. Non è la pagina per concentrazioni espresse per chilogrammo di solvente: quella è la molalità, e usa un denominatore diverso.
Esempi svolti
Preparare 100 mL di cloruro di sodio 1 M
- Moli necessarie: 1 mol/L × 0,1 L = 0,1 mol
- Massa: 0,1 mol × 58,44 g/mol = 5,844 grammi di cloruro di sodio
- Pesa 5,844 grammi e scioglili in meno di 100 mL d'acqua
- Poi porta il volume esattamente a 100 mL — è quest'ultimo passaggio a renderla 1 M invece che circa 1 M
Sciogliere 5,844 grammi in 100 mL d'acqua non è la stessa cosa che preparare 100 mL di soluzione: il sale occupa spazio, quindi il volume finale arriverebbe a poco più di 100 mL e la concentrazione a poco meno di 1 M — circa il 2% in meno a questa forza, e molto di più a 5 M, dove il soluto è una frazione consistente del totale. È per questo che il matraccio tarato conta.
Al contrario: quanto pesare per 250 mL di soluzione 0,5 M
- Moli necessarie: 0,5 mol/L × 0,25 L = 0,125 mol
- Massa: 0,125 mol × 58,44 g/mol = 7,305 grammi
- La casella della molarità era vuota, quindi è la concentrazione a essere riportata
- Dimezza il volume e la massa si dimezza con esso — 0,5 M è metà di 1 M, e 250 mL è metà di 500 mL
Due dimezzamenti si annullano: 250 mL di soluzione 0,5 M contengono esattamente gli stessi 0,125 moli di 500 mL di soluzione 0,25 M. Concentrazione e volume si compensano a vicenda, ed è tutto qui il contenuto dell'equazione di diluizione C₁V₁ = C₂V₂.
Limiti
La molarità è definita per litro di soluzione, non per litro d'acqua, e quella distinzione è la cosa che questa pagina non può fare al posto tuo. Aggiungere un soluto cambia il volume, quindi la quantità d'acqua da usare non è il volume che hai chiesto: per preparare 1 L di cloruro di sodio 1 M sciogli 58,44 grammi e poi porti a volume, il che richiede poco meno di un litro d'acqua. Il volume cambia anche con la temperatura — una soluzione preparata a 4 °C e usata a 25 °C è un po' meno concentrata di quanto dica la sua etichetta — mentre una concentrazione riferita al chilogrammo di solvente non si muove affatto, ed è per questo che esiste la molalità. Questa pagina dà per scontato che il soluto sia puro e anidro, quindi un sale idrato come CuSO4·5H2O si porta l'acqua nel proprio peso di formula e ne serve corrispondentemente di più; la tabella dei reagenti qui sotto dà la cifra per la forma idrata. Il campo della concentrazione accetta molarità fra 0,00001 M e 100 M e offre solo M e mM, perché la risposta viene sempre mostrata in M con cinque decimali: le soluzioni micromolari e nanomolari esistono davvero, ma qui verrebbero rese come 0,00000, e un numero che si legge come zero è peggio di un rifiuto. Infine la molarità non è la normalità. Per l'acido solforico o per qualunque sostanza che cede più di un equivalente per unità di formula, le due differiscono proprio di quel fattore.
Domande frequenti
- Che cos'è la molarità?
- Le moli di soluto per litro di soluzione, si scrive M e si legge molare. Un litro di soluzione 1 M contiene esattamente una mole della sostanza disciolta; 0,1 M significa un decimo di quello. Descrive la soluzione finita e non il soluto, quindi gli stessi 58,44 grammi di cloruro di sodio fanno 1 M in un litro e 2 M in mezzo litro. L'unità SI è la mole per metro cubo, che è numericamente mille volte più piccola: 1 mol/m³ è 0,001 M.
- Come si calcola la molarità partendo dai grammi?
- Dividi la massa per la massa molare per ottenere le moli, poi dividi per il volume di soluzione in litri. Per 5,844 grammi di cloruro di sodio in 100 mL: la massa molare è 58,44 g/mol, quindi sono 0,1 moli, e 0,1 ÷ 0,1 L = 1 M. Le due divisioni si possono scrivere come una sola: molarità = massa ÷ (massa molare × volume). È quell'unica espressione che questa pagina risolve, nel verso che lasci vuoto.
- Quanto cloruro di sodio serve per 500 mL di soluzione 1 M?
- 29,22 grammi. Mezzo litro a 1 M contiene 0,5 moli, e 0,5 × 58,44 = 29,22 grammi. La tabella dei reagenti qui sotto riporta la stessa cifra per il cloruro di sodio insieme ad altri cinque reagenti comuni, in due quantità da banco: quanto pesare per 500 mL di una soluzione 1 M e per 1 litro di una soluzione 0,1 M. Non sono la stessa quantità: mezzo litro a 1 M prende 0,5 moli e un litro a 0,1 M ne prende 0,1, quindi le due pesate differiscono di un fattore cinque.
- Perché mi chiede tre valori?
- Perché i quattro valori sono legati da un'unica equazione, molarità = massa ÷ (massa molare × volume), quindi tre qualsiasi determinano il quarto. Nulla nella pagina richiede di scegliere una modalità: lascia vuota una casella ed è quella che viene risolta. Se le compili tutte e quattro e si contraddicono per più dell'1%, il calcolo si ferma invece di scegliere in silenzio un vincitore — quattro numeri che vengono da quattro posti diversi e non concordano di solito significano che uno dei quattro appartiene a un'altra sostanza.
- Posso inserire una concentrazione in micromolare?
- Non dal campo della concentrazione, che offre solo M e mM. La risposta viene sempre mostrata in M con cinque decimali, quindi 1 µM verrebbe stampato come 0,00000 e sembrerebbe esattamente zero; il campo parte perciò da 0,00001 M, che è 10 µM. Lavorare sotto quella soglia è chimica vera, ma non è chimica che questa pagina possa mostrarti onestamente. Inserisci una soluzione così attraverso la massa e il volume e leggi la risposta da quelli.
Riferimenti
- SI Units — Amount of Substance: the mole and the mole per cubic metre — National Institute of Standards and Technology (NIST)
- Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC