Tajuk SEO (52): Kalkulator Molariti - Tahi lalat, Jisim dan Pencairan Penerangan meta (154): Kira molariti daripada jisim dan isipadu, cari jisim untuk kepekatan sasaran, atau cairkan dengan C1V1 = C2V2. Contoh NaCl yang telah dikerjakan disertakan.
Skema: WebApplication + FAQPage + BreadcrumbList
Kalkulator Molariti menukar antara kepekatan larutan, jisim zat terlarut, jisim molar dan isipadu larutan. Masukkan mana-mana tiga daripada kepingan tersebut untuk menyelesaikan yang keempat, atau gunakan mod pencairan yang menggunakan C1V1 = C2V2 untuk larutan stok-ke-kerja. Keputusan menunjukkan mole, molariti dalam mol/L dan aritmetik dengan unit yang dinamakan pada setiap langkah.
Kira molariti daripada jisim dan isipadu
Molariti (M) ialah mol zat terlarut bagi setiap liter larutan siap. Bahagikan jisim zat terlarut dengan jisim molar untuk mendapatkan mol, kemudian bahagikan mol tersebut dengan isipadu larutan dalam liter. Jisim boleh berupa gram atau miligram, isipadu mL atau L, dan jisim molar g/mol, jadi penukaran unit kekal dalam satu aliran kerja.
moles = mass (g) / molar mass (g/mol)
M = moles / volume (L)Isipadu bermaksud isipadu larutan akhir selepas dicampur dan dibawa ke tanda, bukan isipadu pelarut yang dituangkan terlebih dahulu. Botol volumetrik 250 mL yang diisi ke garisan adalah 0.250 L walaupun pepejal diletakkan dalam kurang air sebelum pencairan ke isipadu. Silinder bergradasi lebih kasar; gunakan untuk kerja anggaran, bukan untuk piawaian yang akan menentukur titrasi.
Jika jisim molar tidak diketahui, buka halaman berat molekul saudara untuk formula tersebut, kemudian kembali dengan nilai g/mol tersebut. Jisim molar yang salah adalah ralat senyap yang paling biasa dalam penyediaan tangan. Ralat 2% dalam jisim molar menjadi ralat 2% dalam M tanpa tanda amaran lain pada cetakan baki.
Kepekatan kadang-kadang muncul sebagai milimolar (mM). Satu milimolar bersamaan dengan 0.001 mol/L. Kalkulator boleh menunjukkan mM di sebelah M apabila hasilnya kecil, yang memastikan resipi spektrofotometer mudah dibaca tanpa mengubah aritmetik asas.
Kira jisim yang diperlukan untuk molariti sasaran
Kepekatan sasaran dan isipadu labu menetapkan jisim penimbang setelah jisim molar diketahui. Darabkan molariti dengan isipadu dalam liter, kemudian dengan jisim molar dalam gram setiap mol. Produk itu adalah gram yang perlu diletakkan pada imbangan sebelum larut dan mencairkan ke tanda pada kelalang volumetrik.
mass (g) = M (mol/L) × volume (L) × molar mass (g/mol)Itulah sasaran penimbangan untuk zat terlarut pepejal yang larut dengan bersih. Garam higroskopik mengambil air dari udara; menimbang dengan cepat dari botol kering atau membetulkan formula hidrat yang diketahui supaya kiraan tahi lalat anhidrat kekal tepat. Membiarkan pinggan CuSO4 anhidrat terbuka di atas meja lembap menukar jisim formula efektif kepada hidrat tanpa sebarang perubahan pada label pada botol.
Untuk cecair yang dijual mengikut ketumpatan dan ketulen, tukar isipadu cecair stok kepada mol menggunakan pecahan ketumpatan dan jisim sebelum menggunakan definisi M yang sama. Asid pekat yang dihantar sebagai peratusan jisim memerlukan langkah tambahan itu; mod jisim alat ini adalah untuk kes di mana zat terlarut ditimbang sebagai pepejal atau di mana jisim sudah diketahui.
Ketulenan adalah penting. Ujian reagen yang dilabel 98% hanya menyumbang 0.98 gram sebatian tulen setiap gram yang diberatkan. Bahagikan jisim ideal dengan pecahan ujian apabila prosedur memerlukan pembetulan tersebut. Makmal pengajaran sering mengabaikan ujian untuk NaCl; kaedah analitik tidak sepatutnya.
Kira pencairan
Pencairan mengekalkan jumlah zat terlarut kekal sementara pelarut meningkat, jadi kepekatan jatuh mengikut nisbah isipadu. Hubungan C1V1 = C2V2 menghubungkan kepekatan stok dan isipadu aliquot kepada kepekatan dan isipadu akhir yang dikehendaki. Masukkan mana-mana tiga nilai; Kalkulator Molariti menyelesaikan nilai keempat dan menamakan setiap unit dalam baris yang digantikan.
C1 × V1 = C2 × V2C1 dan V1 adalah kepekatan stok dan isipadu aliquot yang ditarik. C2 dan V2 adalah kepekatan yang dikehendaki dan isipadu akhir selepas pencairan. Unit kepekatan mesti sepadan di kedua-dua sisi; isipadu mesti sepadan antara satu sama lain (mL atau kedua-dua L). Mencampurkan mL di satu sisi dengan L di sisi lain adalah kesilapan klasik yang jauh dari ribu.
Contoh laluan: 1.00 M stok, perlukan 100 mL penyelesaian kerja 0.100 M.
V1 = (C2 × V2) / C1 = (0.100 × 100) / 1.00 = 10.0 mLPipet 10.0 mL stok ke dalam botol volumetrik 100 mL dan cairkan mengikut tanda dengan pelarut. Kalkulator melaporkan V1 apabila C1, C2 dan V2 dimasukkan, atau C2 apabila aliquot dan isipadu akhir diketahui.
Pencairan bersiri menggandakan faktor. Dua langkah 1:10 menghasilkan 1:100 secara keseluruhan. Nyatakan setiap langkah secara berasingan semasa mendokumentasikan persediaan supaya kesilapan pelabelan dapat dijejaki. Untuk faktor pencairan yang sangat besar, lebih suka dua atau tiga langkah sederhana berbanding satu pemindahan mikropipet ekstrem yang berada di tepi ketepatan pipet.
Jangan sekali-kali mencairkan dengan meneka "kira-kira separuh." V1 yang diukur dan V2 yang ditandakan adalah kawalan kualiti keseluruhan untuk kepekatan kerja apabila stok itu sendiri disediakan dengan teliti.
Sediakan 500 mL 0.1 M NaCl
Persediaan pengajaran standard meminta setengah liter 0.1 M natrium klorida. Dengan jisim molar 58.44 g/mol, sasaran penimbangan adalah sedikit kurang daripada tiga gram. Jalankan laluan tahi lalat sekali ke depan dan sekali ke belakang supaya label labu dan kalkulator bersetuju sebelum pepejal jatuh ke air.
Jisim molar natrium klorida ialah 58.44 g/mol. Sasaran: 0.100 M dalam 0.500 L.
1. Cari tahi lalat diperlukan. `` moles = M × V = 0.100 mol/L × 0.500 L = 0.0500 mol ``
2. Tukar tahi lalat kepada gram. `` mass = 0.0500 mol × 58.44 g/mol = 2.922 g ≈ 2.92 g ``
3. Larutkan dan cairkan. Berat kira-kira 2.92 g NaCl, pindahkan ke botol volumetrik 500 mL, larutkan dalam air, kemudian isi sehingga tanda 500 mL dan campurkan.
Periksa arah ke hadapan. 2.92 g / 58.44 g/mol ≈ 0.0500 mol; 0.0500 mol / 0.500 L = 0.100 M. Kalkulator Molariti sepatutnya menghasilkan semula gelung itu apabila jisim, jisim molar dan isipadu dimasukkan.
Garam meja bukanlah reagen NaCl. Garam gred makanan mengandungi agen anti-gumpal; kerja analitik menggunakan NaCl gred ACS dan sampel kering apabila prosedur memerlukannya.
Bezakan molariti daripada molaliti dan normaliti
Tiga perkataan kepekatan kedengaran serupa dan tidak boleh ditukar ganti. Molariti membahagikan mol dengan liter larutan. Molaliti membahagikan mol dengan kilogram pelarut. Normaliti membahagikan padanan dengan liter larutan dan bergantung pada tindak balas yang menentukan setara. Mencampur label menghasilkan aritmetik kemas yang melekat pada kuantiti fizikal yang salah.
| Ukuran | Definisi | Nota suhu |
|---|---|---|
| Molariti (M) | mol zat terlarut / larutan L | Berubah sedikit dengan T apabila volum meningkat |
| Molaliti (lelaki) | mol zat terlarut / kg pelarut | Bebas daripada isipadu larutan |
| Normaliti (N) | setara / penyelesaian L | Bergantung pada tindak balas yang dipilih |
Untuk larutan akuatik cair berhampiran suhu bilik, molariti dan molaliti adalah hampir berangka kerana satu liter air mempunyai jisim hampir satu kilogram. Larutan pekat berpecah. Sirap gula 5 M jauh dari 5 molal apabila zat terlarut menempati sebahagian besar daripada terlang. Osmometri dan ketinggian titik didih lebih suka molariti; gelas volumetrik dan kebanyakan resipi makmal basah lebih suka molariti.
Normaliti bagi asid sering mengira hidrogen berasid: 1 M H2SO4 ialah 2 N untuk titrasi asid-basa yang menggunakan kedua-dua proton. Normaliti redoks bergantung kepada elektron yang dipindahkan, yang boleh berubah antara tindak balas untuk botol yang sama. Pilih molariti dalam protokol moden kecuali kaedah warisan masih menetapkan N, dan tulis tindak balas di sebelah mana-mana nilai N yang mesti kekal.
Peratusan jisim dan ppm menjawab soalan yang berbeza sekali lagi. Ia berguna pada sijil analisis; ia bukan M. Tukar melalui ketumpatan dan jisim molar apabila protokol menuntut molariti daripada stok peratusan jisim.
Nota praktikal untuk penyediaan penyelesaian
Kualiti penyediaan larutan bergantung pada suhu peralatan kaca, susunan larut kemudian cairkan, dan andaian bertulis tentang jisim molar. Botol volumetrik dikalibrasi pada suhu yang ditandakan, biasanya 20 °C, jadi botol panas yang diisi ke garisan memegang isipadu sebenar yang berbeza daripada nombor yang diukir. Bawa botol dan pelarut hampir ke suhu makmal sebelum pengisian akhir apabila toleransi ketat.
Larutkan pepejal sebelum diisi hingga ke tanda. Menambah beban kristal yang besar ke dalam labu yang hampir penuh boleh melebihi isipadu dan mengurangkan molariti. Zat terlarut degil larut dengan lebih boleh dipercayai dalam gelas dengan mengacau, kemudian dipindahkan secara kuantitatif dengan air bilas ke dalam botol. Air bilas hanya dikira untuk isipadu akhir selepas semuanya berada dalam botol dan meniskus ditetapkan.
Nombor lot rekod dan jisim molar yang diasumsikan pada helaian persediaan. Jika rujukan kemudian mengemas kini NaCl dari 58.44 kepada nilai dibundarkan lain, label botol lama masih mendokumentasikan apa yang ditimbang. Tarikh, inisial dan sasaran M pada label menghalang botol berusia seminggu daripada dilayan sebagai stok segar tanpa berfikir dua kali.
Susunan pencampuran boleh menjadi faktor untuk haba. Mencairkan asid sulfurik pekat bermakna asid ke dalam air dengan pengacauan, bukan air ke dalam asid pekat. Kalkulator kepekatan tidak menggantikan peraturan keselamatan untuk pencairan eksotermik; ia hanya mengukur isipadu selepas prosedur selamat dipilih.
Soalan lazim
Bagaimana anda mengira molariti daripada jisim?
Molariti daripada jisim bermula dengan membahagikan gram zat terlarut dengan jisim molar untuk mendapatkan mole, kemudian membahagikan mol dengan isipadu larutan dalam liter. Ditulis secara padat, M sama dengan (jisim / jisim molar) / V. Kekalkan jisim dan jisim molar dalam gram dan g/mol supaya tahi lalat batalkan dengan bersih, dan tukar mililiter kepada liter sebelum pembahagian akhir.
Berapa banyak NaCl diperlukan untuk 500 mL larutan 0.1 M?
Kira-kira 2.92 g NaCl diperlukan untuk 500 mL larutan 0.1 M apabila jisim molar diambil sebagai 58.44 g/mol. Laluannya ialah 0.1 mol/L × 0.5 L × 58.44 g/mol = 2.922 g, yang dibundarkan kepada 2.92 g pada paparan imbangan analitik tipikal untuk persediaan ini.
Apakah formula pencairan?
Formula pencairan ialah C1V1 = C2V2, yang menyatakan bahawa mol zat terlarut kekal tetap apabila hanya pelarut ditambah. C1 dan V1 menerangkan stok; C2 dan V2 menerangkan larutan yang telah dicairkan. Selesaikan untuk mana-mana kepekatan atau isipadu yang tidak diketahui, dan pastikan unit kepekatan dipadankan serta unit isipadu dipadankan di kedua-dua belah persamaan.
Adakah molariti sama dengan tumpuan?
Molariti adalah satu unit kepekatan, mol per liter, bukan sinonim untuk setiap ukuran kepekatan. Peratusan jisim, miligram per liter, ppm dan molality adalah bahasa kepekatan lain. Tulis unit di sebelah setiap nombor supaya nilai 0.1 tidak kabur antara 0.1 M dan 0.1% w/w.
Kenapa guna botol volumetrik dan bukannya silinder bergraduasi?
Satu botol volumetrik dihasilkan dan dikalibrasi untuk satu jumlah isipadu yang tepat pada suhu yang dinyatakan, yang sepadan dengan bagaimana molariti mentakrifkan liter larutan. Silinder bergraduasi menyelesaikan kenaikan yang lebih kasar dan sesuai dengan jumlah anggaran, bilasan dan pencairan bukan kritikal. Standard, titran dan penyelesaian kalibrasi patut digunakan dalam gelas volumetrik apabila kepekatan mesti dipercayai.
Adakah suhu mempengaruhi molariti?
Suhu mempengaruhi molariti kerana isipadu larutan mengembang atau mengecut manakala kiraan mol kekal tetap, jadi M bergerak sedikit dengan T. Molaliti mengelakkan drift itu dengan menggunakan jisim pelarut dan bukannya isipadu larutan. Untuk kerja akueus rutin berhampiran 20 °C kesannya kecil; untuk kerja tepat, kawal suhu atau catat keadaan pada rekod persediaan.
Bolehkah kalkulator menukar molaliti kepada molariti?
Molaliti hanya bertukar kepada molariti apabila ketumpatan (atau pasangan jisim pelarut dan isipadu larutan yang setara) tersedia. Tanpa ketumpatan, penukaran tidak ditentukan kerana molaliti tidak pernah mengukur isipadu larutan yang diperlukan oleh molariti. Masukkan ketumpatan apabila alat menawarkan medan itu; jika tidak, kekalkan hasilnya dalam unit molal.
Bagaimana jika zat terlarut itu adalah hidrat?
Zat terlarut hidrat mesti ditimbang bersama jisim molar hidrat supaya air kristalisasi dimasukkan ke dalam pepejal pada masa imbangan. Menggunakan jisim molar anhidrat semasa menyenduk hidrat mengurangkan dos zat terlarut dan menghasilkan molariti sebenar yang rendah. Periksa botol untuk notasi ·xH2O sebelum mengira jisim sasaran.
Sejauh manakah ketepatan jisim itu sepatutnya?
Ketepatan jisim harus sepadan dengan peralatan kaca dan toleransi kepekatan kaedah tersebut. Botol kelas-A 500 mL yang disasarkan ke 0.1 M biasanya membenarkan penimbangan kepada 0.01 g atau lebih baik. Penimbang dapur dengan resolusi 1 g adalah alat yang salah untuk labu itu; ketidakpastian isipadu kemudian akan didominasi oleh jisim kasar.
Ringkasan
Kalkulator Molariti menyelesaikan M = mol per liter daripada jisim dan isipadu, menyusun semula kepada jisim penimbang untuk kepekatan sasaran, dan menggunakan C1V1 = C2V2 untuk pencairan. Contoh 500 mL bagi 0.1 M NaCl memerlukan kira-kira 2.92 g pada 58.44 g/mol.
Pastikan molariti berbeza daripada molaliti dan normaliti, dan anggap tanda akhir pada botol volumetrik sebagai isipadu yang masuk ke dalam formula.