Co to jest stężenie molowe?
W chemii stężenie to poziom substancji w mieszaninie substancji, na przykład ilość chlorku sodu znalezionego w morzu. Stężenie można wyrazić jako różne jednostki, często podawane w kategoriach wag i objętości. Molarność jest formą masy na jednostkę objętości. Stężenie molowe konkretnej substancji to liczba moli tej substancji rozpuszczonych w jednym litrze roztworu, niezależnie od liczby innych substancji rozpuszczonych w tym samym roztworze.
W chlorku sodu (NaCl), zwykłej soli kuchennej, masę atomową dwóch substancji - sodu i chloru - można znaleźć, odnosząc się do układu okresowego. Masa atomowa sodu wynosi 22,99. Masa atomowa chloru wynosi 35,45. Oznacza to, że chlorek sodu - jeden atom obu tych pierwiastków łącznie - ma masę cząsteczkową 58,44. Ponieważ jeden mol substancji jest zdefiniowany jako jej masa cząsteczkowa w gramach, jeden mol NaCl wynosi 58,44 gramów (g).
Tytułem ilustracji, jeśli 537 mililitrów (ml) roztworu zawiera 15,69 g chlorku sodu, ale nie ma innej substancji, stężenie molowe tego roztworu wynosi (15,69 g / 58,44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0,50. Roztwór ma 0,50 M chlorku sodu. Jeśli roztwór zawiera inny składnik, taki jak bromek magnezu, roztwór ten pozostaje 0,50 M w chlorku sodu . Ma jednak również stężenie molowe w bromku magnezu.
Masa atomowa magnezu wynosi 24,31. Masa atomowa bromu wynosi 79,90. Masa cząsteczkowa bromku magnezu nie wynosi jednak 24,31 + 79,90 = 104,21. Wynika to z faktu, że bromek magnezu ma wzór chemiczny MgBr 2 , ponieważ wartościowość magnezu wynosi +2, podczas gdy wartościowość bromu wynosi tylko -1. Prawidłowo masa cząsteczkowa bromku magnezu wynosi 24,31 + (2 × 79,90) = 184,11.
Jeśli obecne jest 24,72 g bromku magnezu, stężenie molowe bromku magnezu wynosi (24,72 g / 184,11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0,25 M. Oznacza to, że roztwór ma zarówno 0,50 M w NaCl, jak i 0,25 M w MgBr2. Interesujące jest uświadomienie sobie, że pomimo spadku cząsteczek wody w tym drugim roztworze w porównaniu do pierwszego - stężenia wyrażone są w „na litrze roztworu”, a nie „na litrze wody” - stężenie molowe chlorku sodu wynosi to samo dla obu. Teoretycznie możliwe jest, że ogromna liczba substancji jest obecna w jednym litrze roztworu, w wyniku czego zbiór stężeń molowych jest dość niski, przy prawie braku wody.