Il calcolatore della molarità effettua la conversione tra concentrazione della soluzione, massa del soluto, massa molare e volume della soluzione. Inserisci tre di questi pezzi qualsiasi per risolvere il quarto oppure utilizza la modalità di diluizione che applica C1V1 = C2V2 per le soluzioni stock-to-working. I risultati mostrano le moli, la molarità in mol/L e l'aritmetica con le unità denominate in ogni passaggio.
Calcolare la molarità da massa e volume
La molarità (M) indica le moli di soluto per litro di soluzione finita. Dividi la massa del soluto per la massa molare per ottenere le moli, quindi dividi quelle moli per il volume della soluzione in litri. La massa può essere grammi o milligrammi, volume mL o L e massa molare g/mol, quindi le conversioni di unità rimangono all'interno di un flusso di lavoro.
moles = mass (g) / molar mass (g/mol)
M = moles / volume (L)Per volume si intende il volume della soluzione finale dopo la miscelazione e il raggiungimento della tacca, non il volume del solvente versato per primo. Un pallone tarato da 250 ml riempito fino alla linea è 0.250 L anche se il solido si trovava in meno acqua prima della diluizione a volume. I cilindri graduati sono più grossolani; usali per lavori approssimativi, non per standard che calibreranno una titolazione.
Se la massa molare è sconosciuta, apri la pagina del peso molecolare di pari livello per la formula, quindi ritorna con quel valore g/mol. La massa molare sbagliata è l’errore silenzioso più comune nella preparazione delle mani. Un errore del 2% nella massa molare diventa un errore del 2% in M senza altri segnali di allarme sulla stampa della bilancia.
Le concentrazioni talvolta appaiono come millimolari (mM). Un millimolare equivale a 0.001 mol/L. La calcolatrice può mostrare mM accanto a M quando il risultato è piccolo, mantenendo leggibili le ricette dello spettrofotometro senza modificare l'aritmetica sottostante.
Calcolare la massa necessaria per una molarità target
La concentrazione target e il volume del pallone fissano la massa da pesare una volta nota la massa molare. Moltiplicare la molarità per il volume in litri, quindi per la massa molare in grammi per mole. Tale prodotto sono i grammi da porre sulla bilancia prima di sciogliere e diluire fino alla tacca del matraccio tarato.
mass (g) = M (mol/L) × volume (L) × molar mass (g/mol)Questo è l'obiettivo di pesatura per i soluti solidi che si dissolvono in modo pulito. I sali igroscopici assorbono l'acqua dall'aria; pesare rapidamente da una bottiglia asciutta o correggere le formule di idrati conosciute in modo che il conteggio delle talpe anidri rimanga onesto. Lasciare un piatto di CuSO4 anidro aperto su un banco umido trasforma la massa effettiva della formula in un idrato senza alcuna modifica all'etichetta sulla bottiglia.
Per i liquidi venduti in base a densità e purezza, convertire il volume del liquido stock in moli utilizzando la densità e la frazione di massa prima di applicare la stessa definizione M. Gli acidi concentrati spediti come percentuale in massa necessitano di quel passaggio aggiuntivo; la modalità massa di questo strumento è per i casi in cui il soluto viene pesato come solido o dove la massa è già nota.
La purezza è importante. Un test al 98% etichettato con un reagente contribuisce solo con 0.98 grammi di composto puro per grammo pesato. Dividere la massa ideale per la frazione del dosaggio quando la procedura richiede tale correzione. I laboratori didattici spesso ignorano il test per NaCl; i metodi analitici non dovrebbero.
Calcola una diluizione
La diluizione mantiene fissa la quantità di soluto mentre il solvente aumenta, quindi la concentrazione diminuisce in proporzione al rapporto in volume. La relazione C1V1 = C2V2 collega la concentrazione dello stock e il volume dell'aliquota alla concentrazione e al volume finale desiderati. Inserisci tre valori qualsiasi; il calcolatore della molarità risolve la quarta e nomina ciascuna unità nella riga sostituita.
C1 × V1 = C2 × V2C1 e V1 rappresentano la concentrazione dello stock e il volume dell'aliquota prelevata. C2 e V2 rappresentano la concentrazione desiderata e il volume finale dopo la diluizione. Le unità di concentrazione devono corrispondere su entrambi i lati; i volumi devono corrispondere tra loro (entrambi mL o entrambi L). Mescolare ml da un lato con L dall'altro è un classico errore che si ripete spesso.
Percorso di esempio: 1.00 M stock, sono necessari 100 ml di 0.100 M soluzione di lavoro.
V1 = (C2 × V2) / C1 = (0.100 × 100) / 1.00 = 10.0 mLPipettare 10.0 mL di brodo in un matraccio tarato da 100 mL e diluire fino alla tacca con il solvente. La calcolatrice riporta V1 quando vengono immessi C1, C2 e V2 oppure C2 quando sono noti un'aliquota e un volume finale.
Le diluizioni seriali moltiplicano i fattori. Due passaggi da 1:10 producono complessivamente 1:100. Dichiarare ogni passaggio separatamente quando si documenta la preparazione in modo che un errore di etichettatura sia rintracciabile. Per fattori di diluizione molto grandi, preferire due o tre passaggi moderati rispetto a un trasferimento estremo della micropipetta che si trova al limite della precisione della pipetta.
Non diluire mai indovinando "circa la metà". V1 misurato e V2 contrassegnato rappresentano l'intero controllo di qualità per la concentrazione di lavoro quando il materiale stesso è stato preparato con cura.
Preparare 500 ml di 0.1 M NaCl
Una preparazione didattica standard richiede mezzo litro di 0.1 M cloruro di sodio. Con la massa molare 58.44 g/mol, l'obiettivo di pesatura è poco meno di tre grammi. Percorri il percorso delle talpe una volta in avanti e una volta all'indietro in modo che l'etichetta del pallone e la calcolatrice coincidano prima che il solido tocchi l'acqua.
La massa molare del cloruro di sodio è 58.44 g/mol. Obiettivo: 0.100 M in 0.500 L.
1. Trova nei richiesti. `` moles = M × V = 0.100 mol/L × 0.500 L = 0.0500 mol ``
2. Converti le moli in grammi. `` mass = 0.0500 mol × 58.44 g/mol = 2.922 g ≈ 2.92 g ``
3. Sciogliere e diluire. Pesare circa 2.92 g di NaCl, trasferirlo in un matraccio tarato da 500 mL, scioglierlo in un po' d'acqua, quindi riempire fino alla tacca di 500 mL e mescolare.
Controlla la direzione in avanti. 2.92 g / 58.44 g/mol ≈ 0.0500 mol; 0.0500 mol / 0.500 L = 0.100 M. Il calcolatore della molarità dovrebbe riprodurre quel ciclo quando vengono immessi massa, massa molare e volume.
Il sale da cucina non è il reagente NaCl. Il sale alimentare contiene agenti antiagglomeranti; il lavoro analitico utilizza NaCl di grado ACS e un campione essiccato quando la procedura lo richiede.
Distinguere la molarità dalla molalità e dalla normalità
Tre parole di concentrazione suonano uguali e non sono intercambiabili. La molarità divide le moli per litri di soluzione. La molalità divide le moli per chilogrammi di solvente. La normalità divide gli equivalenti per litri di soluzione e dipende da quale reazione definisce un equivalente. Mescolare le etichette produce un'aritmetica ordinata collegata alla quantità fisica sbagliata.
| Misura | Definizione | Nota sulla temperatura |
|---|---|---|
| Molarità (M) | moli di soluto/L soluzione | Cambia leggermente con T man mano che il volume si espande |
| Molalità (m) | moli di soluto/kg di solvente | Indipendente dal volume della soluzione |
| Normalità (N) | equivalenti/L soluzione | Dipende dalla reazione scelta |
Per le soluzioni acquose diluite vicine alla temperatura ambiente, la molarità e la molalità sono numericamente vicine perché un litro d'acqua ha una massa vicina a un chilogrammo. Le soluzioni concentrate divergono. Uno sciroppo di zucchero da 5 M non è neanche lontanamente vicino a 5 molali una volta che il soluto occupa una grande frazione del pallone. L'osmometria e l'innalzamento del punto di ebollizione preferiscono la molalità; la vetreria volumetrica e la maggior parte delle ricette di laboratorio umido preferiscono la molarità.
La normalità per gli acidi spesso conta gli idrogeni acidi: 1 M H2SO4 è 2 N per la titolazione acido-base che utilizza entrambi i protoni. La normalità redox dipende dagli elettroni trasferiti, che possono cambiare tra le reazioni della stessa bottiglia. Preferire la molarità nei protocolli moderni a meno che un metodo legacy non specifichi ancora N e scrivere la reazione accanto a qualsiasi valore N che deve rimanere.
La percentuale in massa e le ppm rispondono ancora a domande diverse. Sono utili sui certificati di analisi; non sono M. Convertire attraverso la densità e la massa molare quando un protocollo richiede la molarità da uno stock in percentuale di massa.
Note pratiche per la preparazione della soluzione
La qualità della preparazione della soluzione dipende dalla temperatura della vetreria, dall'ordine di dissoluzione e diluizione e dalle ipotesi scritte sulla massa molare. I matracci tarati sono calibrati a una temperatura marcata, solitamente 20 ° C, quindi un matraccio caldo riempito fino alla linea contiene un volume reale diverso da quello suggerito dal numero inciso. Portare il pallone e il solvente a una temperatura prossima al laboratorio prima del riempimento finale quando le tolleranze sono strette.
Sciogliere i solidi prima di riempirli fino alla tacca. L'aggiunta di un grande carico di cristalli a un pallone quasi pieno può superare il volume e sottostimare la molarità. I soluti ostinati si dissolvono in modo più affidabile in un becher agitando, quindi trasferirli quantitativamente con acqua di risciacquo nel pallone. L'acqua di risciacquo conta ai fini del volume finale solo dopo che tutto è nel pallone e il menisco è posizionato.
Registrare i numeri di lotto e la massa molare presunta sul foglio di preparazione. Se un riferimento successivo aggiorna NaCl da 58.44 a un altro valore arrotondato, la vecchia etichetta della bottiglia documenta ancora ciò che è stato pesato. La data, le iniziali e la M target sull'etichetta impediscono che una fiaschetta vecchia di una settimana venga trattata come brodo fresco senza pensarci due volte.
L'ordine di miscelazione può essere importante per il calore. Diluire l'acido solforico concentrato significa acido in acqua agitando, mai acqua in acido concentrato. Il calcolatore della concentrazione non sostituisce le norme di sicurezza per le diluizioni esotermiche; dimensiona i volumi solo dopo aver scelto la procedura sicura.
Domande frequenti
Come si calcola la molarità dalla massa?
La molarità dalla massa inizia dividendo grammi di soluto per massa molare per ottenere moli, quindi dividendo le moli per il volume della soluzione in litri. Scritto in modo compatto, M è uguale a (massa/massa molare) / V. Mantieni la massa e la massa molare in grammi e g/mol in modo che le talpe si cancellino in modo pulito e convertano i millilitri in litri prima della divisione finale.
Quanto NaCl è necessario per 500 ml di soluzione 0.1 M?
Sono necessari circa 2.92 g di NaCl per 500 mL di soluzione 0.1 M quando la massa molare viene considerata come 58.44 g/mol. Il percorso è 0.1 mol/L × 0.5 L × 58.44 g/mol = 2.922 g, che arrotonda a 2.92 g su una tipica visualizzazione della bilancia analitica per questa preparazione.
Qual è la formula di diluizione?
La formula di diluizione è C1V1 = C2V2, che afferma che le moli di soluto rimangono costanti quando viene aggiunto solo il solvente. C1 e V1 descrivono il titolo; C2 e V2 descrivono la soluzione diluita. Risolvi la concentrazione o il volume sconosciuto e mantieni le unità di concentrazione abbinate e le unità di volume abbinate su entrambi i lati dell'equazione.
La molarità è uguale alla concentrazione?
La molarità è un'unità di concentrazione, moli per litro, non un sinonimo di ogni misura di concentrazione. Percentuale in massa, milligrammi per litro, ppm e molalità sono altri linguaggi di concentrazione. Scrivi l'unità accanto a ogni numero in modo che un valore 0.1 non sia ambiguo tra 0.1 M e 0.1% w/w.
Perché utilizzare un matraccio tarato invece di un cilindro graduato?
Un matraccio tarato viene prodotto e calibrato per un volume totale accurato a una temperatura stabilita, che corrisponde al modo in cui la molarità definisce i litri di soluzione. I cilindri graduati risolvono incrementi più grossolani e si adattano a volumi approssimativi, risciacqui e diluizioni non critiche. Standard, titolanti e soluzioni di calibrazione appartengono alla vetreria volumetrica quando è necessario fidarsi della concentrazione.
La temperatura influisce sulla molarità?
La temperatura influisce sulla molarità perché il volume della soluzione si espande o si contrae mentre il conteggio delle moli rimane fisso, quindi M si sposta leggermente con T. La molalità evita tale deriva utilizzando la massa del solvente anziché il volume della soluzione. Per lavori acquosi di routine vicino a 20 °C l'effetto è piccolo; per un lavoro preciso, controllare la temperatura o annotare le condizioni sul registro di preparazione.
La calcolatrice può convertire la molalità in molarità?
La molalità viene convertita in molarità solo quando è disponibile la densità (o una coppia equivalente di massa del solvente e volume della soluzione). Senza densità la conversione è sottodeterminata perché la molalità non ha mai misurato il volume della soluzione richiesta dalla molalità. Inserisci la densità quando lo strumento offre quel campo; altrimenti mantieni il risultato in unità molali.
Cosa succede se il soluto è un idrato?
I soluti idrati devono essere pesati con la massa molare dell'idrato in modo che l'acqua di cristallizzazione sia inclusa nel solido sulla bilancia. L'uso della massa molare anidra mentre si raccoglie un idrato sottodosa il soluto e produce una molarità effettiva bassa. Controllare la bottiglia per la notazione ·xH2O prima di calcolare la massa target.
Quanto dovrebbe essere precisa la massa?
La precisione della massa deve corrispondere alla vetreria e alla tolleranza di concentrazione del metodo. Un pallone da 500 ml di classe A destinato a 0.1 M di solito giustifica la pesatura a 0.01 go migliore. Una bilancia da cucina con risoluzione 1 g è lo strumento sbagliato per quella beuta; l'incertezza del volume sarebbe quindi dominata da una massa grezza.
Riepilogo
Il calcolatore della molarità risolve M = moli per litro da massa e volume, riorganizza in una massa di pesatura per una concentrazione target e applica C1V1 = C2V2 per le diluizioni. L'esempio di 500 ml di 0.1 M NaCl richiede circa 2.92 g in 58.44 g/mol.
Mantenere la molarità distinta dalla molalità e dalla normalità e trattare il segno finale sul matraccio tarato come il volume che entra nella formula.