Në kimi, një tretësirë është një përzierje homogjene e përbërë nga dy ose më shumë substanca. Një tretësirë molare është një lloj tretësire kimike ku përqendrimi shprehet në mol të tretësirës për litër tretësirë. Ky koncept është themelor në studimin e kimisë, veçanërisht në ekzekutimin e eksperimenteve laboratorike dhe reaksioneve kimike.
Para se të zhyteni më thellë në solucione molare, është thelbësore të kuptoni se çfarë është nishani. Një nishan është një njësi matëse e përdorur në kimi për të shprehur sasitë e një lënde kimike. Një mol përkufizohet saktësisht si entitete \(6.022 \times 10^{23}\) (atome, molekula, jone ose grimca të tjera).
Hapi i parë në përgatitjen e një tretësire molare është llogaritja e masës molare të substancës së tretur. Masa molare është masa e një moli të një lënde dhe shprehet në gram për mol (g/mol). Mund të llogaritet duke mbledhur masat atomike të të gjitha atomeve në një molekulë.
Për shembull, masa molare e ujit (H2O) llogaritet duke shtuar masat atomike të dy atomeve të hidrogjenit dhe një atomi të oksigjenit, e cila është e barabartë me \(2 \times 1.008\) g/mol për hidrogjenin plus \(16.00\) g/ mol për oksigjen, duke dhënë një masë të përgjithshme molare prej \(18.016\) g/mol.
Pasi të përcaktohet masa molare, hapi tjetër është përgatitja e një solucioni molar. Për të përgatitur një tretësirë 1 M (një molare) të një substance, duhet të shpërndahet masa molare e substancës në një tretës të mjaftueshëm për të bërë një litër tretësirë.
Për shembull, për të përgatitur një tretësirë 1 M të klorurit të natriumit (NaCl), i cili ka një masë molare prej \(58.44\) g/mol, \(58.44\) gram NaCl do të tretej në ujë të mjaftueshëm për të bërë një vëllim përfundimtar. prej një litri.
Përqendrimi i një solucioni shpesh shprehet në mol për litër (M). Formula për llogaritjen e molaritetit (M) të një zgjidhjeje është:
\(M = \frac{\textrm{molet e tretësirës}}{\textrm{litra tretësirë}}\)Për shembull, nëse \(0.5\) mole glukozë (një sheqer) treten në \(2\) litra ujë, përqendrimi i tretësirës së glukozës do të ishte:
\(M = \frac{0.5}{2} = 0.25\; M\)Kjo do të thotë se tretësira e glukozës ka një përqendrim prej \(0.25\) mole për litër ose \(0.25\) M.
Hollimi është procesi i zvogëlimit të përqendrimit të një lënde të tretur në një tretësirë, zakonisht duke shtuar më shumë tretës. Marrëdhënia midis përqendrimeve dhe vëllimeve fillestare dhe përfundimtare mund të shprehet si:
\(C_1V_1 = C_2V_2\)ku \(C_1\) dhe \(C_2\) janë përqendrimet fillestare dhe përfundimtare, përkatësisht, dhe \(V_1\) dhe \(V_2\) janë respektivisht vëllimet fillestare dhe përfundimtare. Kjo formulë është e dobishme në llogaritjen e sasisë së tretësit të nevojshëm për të arritur një përqendrim të dëshiruar.
Për shembull, për të holluar një tretësirë \(2\) M të acidit klorhidrik në \(1\) M duke dyfishuar vëllimin e tij, do të përdorni formulën \(C_1V_1 = C_2V_2\) . Duke supozuar se \(V_1\) është \(1\) litër, për të gjetur \(V_2\) , ju e riorganizoni formulën në \(V_2 = \frac{C_1V_1}{C_2}\) . Duke zëvendësuar vlerat, ju merrni: \(V_2 = \frac{2 \times 1}{1} = 2\; \textrm{litra}\)
Kjo do të thotë që do t'ju duhet të shtoni një \(1\) litër tretës shtesë në \(1\) litër zgjidhje \(2\) M të acidit klorhidrik për të arritur një përqendrim përfundimtar prej \(1\) M.
Imagjinoni që po kryeni një eksperiment që kërkon një zgjidhje \(0.1\) M të acidit sulfurik (H2SO4), dhe ju duhet të përgatisni \(500\) mL të kësaj zgjidhje. Së pari, llogaritni masën molare të acidit sulfurik, e cila është \(2 \times 1.008 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.08\) g/mol. Për të gjetur sasinë e H2SO4 të kërkuar për një zgjidhje \(0.1\) M:
\(M = \frac{\textrm{molet e tretësirës}}{\textrm{litra tretësirë}} \implies \textrm{molet e tretësirës} = M \times \textrm{litra tretësirë}\)Meqenëse vëllimi duhet të jetë në litra, konvertoni \(500\) mL në \(0.5\) litra. Pastaj,
\(\textrm{molet e tretësirës} = 0.1 \times 0.5 = 0.05\; \textrm{nishanet}\)Për të gjetur masën e kërkuar të H2SO4, shumëzoni molet me masën molare:
\(\textrm{masë} = \textrm{nishanet} \times \textrm{masë molare} = 0.05 \times 98.08 = 4.904\; \textrm{gram}\)Shpërndani \(4.904\) gram acid sulfurik në ujë të mjaftueshëm për të bërë një zgjidhje \(500\) mL. Ky proces ilustron se si molariteti, vëllimet dhe masa molare përdoren në mjedise praktike laboratorike për të përgatitur zgjidhje specifike të kërkuara për eksperimente.
Zgjidhjet molare janë vendimtare në kimi për disa arsye:
Si përfundim, molariteti është një koncept themelor në kimi që përfshin llogaritjen e përqendrimit të tretësirave. Duke kuptuar mënyrën e llogaritjes dhe përgatitjes së solucioneve molare, kimistët mund të kontrollojnë kushtet e eksperimenteve të tyre me saktësi të madhe, duke çuar në zbulime dhe përparime domethënëse shkencore.
