Wat is molaire concentratie?
In de chemie is concentratie het niveau van een stof in een mengsel van stoffen, zoals bijvoorbeeld de hoeveelheid natriumchloride die in zee wordt aangetroffen. Concentratie kan worden uitgedrukt als verschillende eenheden, vaak gegeven in termen van gewichten en volumes. Molariteit is een vorm van gewicht per volume-eenheid. De molaire concentratie van een bepaalde stof is het aantal mol van die stof opgelost in één liter oplossing, ongeacht hoeveel andere stoffen in diezelfde oplossing kunnen worden opgelost.
In natriumchloride (NaCl), gewoon keukenzout, kan het atoomgewicht van de twee stoffen - natrium en chloor - worden gevonden aan de hand van het periodiek systeem. Het atoomgewicht van natrium is 22,99. Het atoomgewicht van chloor is 35,45. Dit betekent dat natriumchloride - één atoom van beide elementen gecombineerd - een molecuulgewicht van 58,44 heeft. Omdat één mol van een stof wordt gedefinieerd als het molecuulgewicht ervan in gram, is één mol NaCl 58,44 gram (g).
Ter illustratie: als 537 ml (ml) van een oplossing 15,69 g natriumchloride bevat, maar geen andere stof, is de molaire concentratie van die oplossing (15,69 g / 58,44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.50. De oplossing is 0,50 M in natriumchloride. Als de oplossing een andere component bevat, zoals magnesiumbromide, blijft deze oplossing 0,50 M in natriumchloride . Het heeft echter ook een molaire concentratie in magnesiumbromide.
Het atoomgewicht van magnesium is 24,31. Het atoomgewicht van broom is 79,90. Het molecuulgewicht van magnesiumbromide is echter niet 24,31 + 79,90 = 104,21. Dit komt omdat magnesiumbromide de chemische formule MgBr 2 heeft , omdat de valentie van magnesium +2 is, terwijl de valentie van broom slechts -1 is. Correct is het molecuulgewicht van magnesiumbromide 24,31 + (2 x 79,90) = 184,11.
Als 24,72 g magnesiumbromide aanwezig is, is de molaire concentratie magnesiumbromide (24,72 g / 184,11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0,25 M. Dit betekent dat de oplossing zowel 0,50 M in NaCl als 0,25 M in MgBr2 is. Het is interessant om te beseffen dat, ondanks de afname van watermoleculen in deze tweede oplossing in vergelijking met de eerste - de concentraties zijn in termen van "per liter oplossing", niet "per liter water" - de molaire concentratie natriumchloride is hetzelfde voor beide. Het is theoretisch mogelijk dat een enorm groot aantal stoffen aanwezig is in een enkele liter oplossing, wat resulteert in een verzameling van molaire concentraties die vrij laag zijn, met bijna geen water aanwezig.