Во хемијата, растворот е хомогена смеса составена од две или повеќе супстанции. Моларен раствор е тип на хемиски раствор каде концентрацијата се изразува во молови растворена супстанца на литар раствор. Овој концепт е фундаментален во проучувањето на хемијата, особено во извршувањето на лабораториски експерименти и хемиски реакции.
Пред да нурнете подлабоко во моларни раствори, од суштинско значење е да се разбере што е крт. Крт е мерна единица што се користи во хемијата за да се изразат количествата на хемиска супстанција. Еден мол е дефиниран како точно \(6.022 \times 10^{23}\) ентитети (атоми, молекули, јони или други честички).
Првиот чекор во подготовката на моларен раствор е да се пресмета моларната маса на растворената супстанција. Моларната маса е маса на еден мол од супстанцијата и се изразува во грамови по мол (g/mol). Може да се пресмета со собирање на атомските маси на сите атоми во една молекула.
На пример, моларната маса на водата (H2O) се пресметува со додавање на атомските маси на два атоми на водород и еден атом на кислород, што е еднакво на \(2 \times 1.008\) g/mol за водород плус \(16.00\) g/ mol за кислород, со што се добива вкупна моларна маса од \(18.016\) g/mol.
Откако ќе се одреди моларната маса, следниот чекор е да се подготви моларен раствор. За да се подготви 1 M (еден моларен) раствор на супстанција, моларната маса на супстанцијата се раствора во доволно растворувач за да се добие еден литар раствор.
На пример, за да се подготви 1 M раствор на натриум хлорид (NaCl), кој има моларна маса од \(58.44\) g/mol, \(58.44\) грама NaCl ќе се раствори во доволно вода за да се добие конечен волумен. од еден литар.
Концентрацијата на растворот често се изразува во молови на литар (М). Формулата за пресметување на моларитетот (М) на растворот е:
\(M = \frac{\textrm{молови растворена супстанција}}{\textrm{литри раствор}}\)На пример, ако \(0.5\) молови гликоза (шеќер) се раствораат во \(2\) литри вода, концентрацијата на растворот на гликоза ќе биде:
\(M = \frac{0.5}{2} = 0.25\; M\)Ова значи дека растворот на гликоза има концентрација од \(0.25\) молови на литар или \(0.25\) М.
Разредувањето е процес на намалување на концентрацијата на растворената супстанца во растворот, обично со додавање повеќе растворувач. Односот помеѓу почетната и крајната концентрација и волумен може да се изрази како:
\(C_1V_1 = C_2V_2\)каде \(C_1\) и \(C_2\) се почетната и крајната концентрација, соодветно, и \(V_1\) и \(V_2\) се почетните и конечните волумени, соодветно. Оваа формула е корисна за пресметување на количината на растворувач потребна за да се постигне саканата концентрација.
На пример, за разредување на \(2\) M раствор на хлороводородна киселина до \(1\) M со удвојување на неговиот волумен, би ја користеле формулата \(C_1V_1 = C_2V_2\) . Претпоставувајќи дека \(V_1\) е \(1\) литар, за да го пронајдете \(V_2\) , ја преуредите формулата во \(V_2 = \frac{C_1V_1}{C_2}\) . Заменувајќи ги вредностите, добивате: \(V_2 = \frac{2 \times 1}{1} = 2\; \textrm{литри}\)
Ова значи дека ќе треба да додадете дополнителен \(1\) литар растворувач во \(1\) литар раствор на \(2\) M на хлороводородна киселина за да постигнете конечна концентрација од \(1\) M.
Замислете дека спроведувате експеримент кој бара \(0.1\) М раствор на сулфурна киселина (H2SO4), и треба да подготвите \(500\) mL од овој раствор. Прво, пресметајте ја моларната маса на сулфурна киселина, која е \(2 \times 1.008 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.08\) g/mol. За да ја пронајдете количината на H2SO4 потребна за \(0.1\) M раствор:
\(M = \frac{\textrm{молови растворена супстанција}}{\textrm{литри раствор}} \implies \textrm{молови растворена супстанција} = M \times \textrm{литри раствор}\)Бидејќи волуменот треба да биде во литри, претворете \(500\) mL во \(0.5\) литри. Потоа,
\(\textrm{молови растворена супстанција} = 0.1 \times 0.5 = 0.05\; \textrm{бенки}\)За да ја пронајдете потребната маса на H2SO4, помножете ги моловите со моларната маса:
\(\textrm{маса} = \textrm{бенки} \times \textrm{моларна маса} = 0.05 \times 98.08 = 4.904\; \textrm{грама}\)Растворете \(4.904\) грама сулфурна киселина во доволно вода за да направите \(500\) mL раствор. Овој процес илустрира како моларитетот, волумените и моларната маса се користат во практични лабораториски услови за да се подготват специфични решенија потребни за експерименти.
Моларните раствори се клучни во хемијата поради неколку причини:
Како заклучок, моларитетот е основен концепт во хемијата кој вклучува пресметување на концентрацијата на растворите. Со разбирање како да се пресметаат и подготвуваат моларни раствори, хемичарите можат да ги контролираат условите на нивните експерименти со голема прецизност, што доведува до значајни научни откритија и напредок.
