Калькулятор молярности

Молярность (mol/L) = моли растворённого вещества ÷ литры раствора · моли = масса в граммах ÷ молярная масса

молярность

Моли растворённого вещества на литр раствора, записывается как M. Это свойство готового раствора, а не растворяемого вещества

масса

Масса растворённого вещества, которую вы отвешиваете, в граммах. Именно это число показывают весы

молярная масса

Граммов на моль растворённого вещества — с этикетки реагента или из формулы

объём

Объём готового раствора в литрах — доведённый до метки в мерной колбе, а не объём воды, с которого вы начинали

M

Сокращение для моль/л. Один миллимоль на литр — это 0,001 M, записывается как mM

Берите её, когда в протоколе указана концентрация, а вам нужна навеска, или когда вы что-то отвесили и хотите узнать, насколько крепким получился раствор. Это правильная страница всякий раз, когда в вопросе есть объём раствора; если объёма в вопросе нет, у вас на руках только моли, и короче будет страница граммов в моли. И это не та страница для концентраций, выраженных на килограмм растворителя, — то моляльность, у неё другой знаменатель.

1. Готовим 100 мл раствора хлорида натрия концентрации 1 M

   1. Нужно молей: 1 моль/л × 0,1 л = 0,1 моля
   2. Масса: 0,1 моля × 58,44 грамма на моль = 5,844 грамма хлорида натрия
   3. Отвешиваем 5,844 грамма и растворяем в воде объёмом меньше 100 мл
   4. Затем доводим объём ровно до 100 мл — именно последний шаг и делает раствор 1 M, а не примерно 1 M

   Растворить 5,844 грамма в 100 мл воды — не то же самое, что приготовить 100 мл раствора: соль занимает место, поэтому готовый объём получился бы чуть больше 100 мл, а концентрация чуть ниже 1 M — примерно на 2 % при такой крепости и куда сильнее при 5 M, где растворённое вещество составляет заметную долю от целого. Этот зазор и есть причина, по которой нужна мерная колба.

2. Обратный счёт: сколько отвесить для 250 мл раствора 0,5 M

   1. Нужно молей: 0,5 моль/л × 0,25 л = 0,125 моля
   2. Масса: 0,125 моля × 58,44 грамма на моль = 7,305 грамма
   3. Клетку молярности оставили пустой, поэтому обратно сообщается именно концентрация
   4. Уменьшите объём вдвое — и масса уменьшится вместе с ним: 0,5 M это половина от 1 M, а 250 мл — половина от 500 мл

   Два деления вдвое друг друга отменяют: 250 мл раствора 0,5 M содержат ровно те же 0,125 моля, что и 500 мл раствора 0,25 M. Концентрация и объём для раствора обратно пропорциональны, и в этом всё содержание уравнения разбавления C₁V₁ = C₂V₂.

Молярность определена на литр раствора, а не на литр воды, и это различие страница за вас провести не может. Добавление растворённого вещества меняет объём, поэтому воды нужно не столько, сколько вы запросили: чтобы приготовить 1 л раствора хлорида натрия концентрации 1 M, отвешивают 58,44 грамма и доводят до метки, а это чуть меньше литра воды. Объём к тому же зависит от температуры — раствор, приготовленный при 4 °C и используемый при 25 °C, немного слабее, чем написано на его этикетке, — а концентрация, отнесённая к килограмму растворителя, не сдвигается вовсе, ради чего моляльность и существует. Страница исходит из того, что растворяемое вещество чистое и безводное, поэтому кристаллогидрат вроде CuSO4·5H2O несёт воду в собственной формульной массе и его нужно соответственно больше; для гидратированной формы число дано в таблице реагентов ниже. Поле концентрации принимает молярность от 0,00001 M до 100 M и предлагает только M и mM, потому что ответ всегда показывается в M с пятью знаками после запятой: микромолярные и наномолярные растворы существуют, но здесь они отобразились бы как 0,00000, а число, которое читается как ноль, хуже отказа. И наконец, молярность — это не нормальность: для серной кислоты и любого другого вещества, отдающего больше одного эквивалента на формульную единицу, они различаются ровно на этот множитель.

Что такое молярность?

Моли растворённого вещества на литр раствора, записывается как M. Один литр раствора концентрации 1 M содержит ровно один моль растворённого вещества; 0,1 M — это десятая часть этого. Величина описывает готовый раствор, а не растворяемое вещество: те же 58,44 грамма хлорида натрия дают 1 M в литре и 2 M в половине литра. В СИ этой величине соответствует моль на кубический метр, который численно в тысячу раз меньше: 1 моль/м³ — это 0,001 M.

Как рассчитать молярность из граммов?

Разделите массу на молярную массу, чтобы получить моли, а затем разделите на объём раствора в литрах. Для 5,844 грамма хлорида натрия в 100 мл: молярная масса равна 58,44 грамма на моль, значит это 0,1 моля, и 0,1 ÷ 0,1 л = 1 M. Оба деления записываются одним: молярность = масса ÷ (молярная масса × объём). Именно это выражение страница и решает — в ту сторону, в которую вы оставили пустую клетку.

Сколько хлорида натрия нужно для 500 мл раствора 1 M?

29,22 грамма. В половине литра раствора 1 M содержится 0,5 моля, а 0,5 × 58,44 = 29,22 грамма. Таблица реагентов ниже приводит это же число для хлорида натрия и ещё для пяти распространённых реагентов, причём в двух лабораторных количествах: сколько отвесить для 500 мл раствора 1 M и сколько для 1 л раствора 0,1 M. Это не одно и то же количество: половина литра при 1 M берёт 0,5 моля, а литр при 0,1 M — 0,1 моля, так что две навески различаются в пять раз.

Почему страница просит три значения?

Потому что четыре величины связаны одним уравнением, молярность = масса ÷ (молярная масса × объём), и любые три определяют четвёртую. Никакого переключателя режимов здесь не нужно: оставьте одну клетку пустой — она и будет найдена. Если заполнить все четыре и они противоречат друг другу больше чем на 1 %, расчёт останавливается, а не выбирает молча победителя: четыре числа из четырёх разных источников, которые не сходятся, обычно означают, что одно из них относится к другому веществу.

Можно ли ввести концентрацию в микромолях?

Через поле концентрации — нет, там предлагаются только M и mM. Ответ всегда показывается в M с пятью знаками после запятой, поэтому 1 µM напечаталось бы как 0,00000 и выглядело бы ровно как ноль; поле поэтому и начинается с 0,00001 M, то есть с 10 µM. Работать ниже этого — настоящая химия, но не та, которую страница способна показать честно. Вводите такой раствор через массу и объём и читайте ответ оттуда.

• 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