Vad är molkoncentration?

I kemi är koncentrationen nivån på ett ämne i en blandning av ämnen, till exempel mängden natriumklorid som finns i havet. Koncentration kan uttryckas som olika enheter, ofta angivna med avseende på vikter och volymer. Molaritet är en form av vikt per volymenhet. Molkoncentrationen för ett visst ämne är antalet mol av det ämnet löst i en liter lösning, oavsett hur många andra ämnen som kan lösas i samma lösning.

I natriumklorid (NaCl), vanligt bordsalt, kan atomvikten för de två ämnena - natrium och klor - hittas genom att hänvisa till det periodiska systemet. Natriumatomvikt är 22,99. Klorens atomvikt är 35,45. Detta betyder att natriumklorid - en atom av båda dessa element kombinerat - har en molekylvikt på 58,44. Eftersom en mol av en substans definieras som dess molekylvikt i gram är en mol NaCl 58,44 gram (g).

Som illustration, om 537 ml (ml) av en lösning innehåller 15,69 g natriumklorid, men ingen annan substans, är den lösningens molära koncentration (15,69 g / 58,44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0,50. Lösningen är 0,50 M i natriumklorid. Om lösningen innehåller en annan komponent, såsom magnesiumbromid, förblir denna lösning 0,50 M i natriumklorid . Det har emellertid också en molär koncentration i magnesiumbromid.

Magnesiumens atomvikt är 24,31. Bromens atomvikt är 79,90. Molekylvikten för magnesiumbromid är dock inte 24,31 + 79,90 = 104,21. Detta beror på att magnesiumbromid har den kemiska formeln, MgBr2, eftersom magnesiumens valens är +2, medan bromens valens endast är -1. Korrekt är molekylvikten för magnesiumbromid 24,31 + (2 × 79,90) = 184.11.

Om 24,72 g magnesiumbromid är närvarande är den molära koncentrationen av magnesiumbromid (24,72 g / 184,11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0,25 M. Detta innebär att lösningen är både 0,50 M i NaCl och 0,25 M i MgBr2. Det är intressant att inse att trots den minskade vattenmolekylen i denna andra lösning jämfört med den första - koncentrationerna är "per liter lösning", inte "per liter vatten" - är den molära koncentrationen av natriumklorid samma för båda. Det är teoretiskt möjligt för ett oerhört stort antal ämnen att finnas i en enda liter lösning, vilket resulterar i en samling av molära koncentrationer som är ganska låga, med nästan inget vatten närvarande.