Sa kimika, ang solusyon ay isang homogenous mixture na binubuo ng dalawa o higit pang mga substance. Ang molar solution ay isang uri ng kemikal na solusyon kung saan ang konsentrasyon ay ipinahayag sa mga moles ng solute kada litro ng solusyon. Ang konseptong ito ay pangunahing sa pag-aaral ng kimika, partikular sa pagsasagawa ng mga eksperimento sa laboratoryo at mga reaksiyong kemikal.
Bago sumisid nang mas malalim sa mga solusyon sa molar, mahalagang maunawaan kung ano ang isang nunal. Ang nunal ay isang yunit ng pagsukat na ginagamit sa kimika upang ipahayag ang mga halaga ng isang kemikal na sangkap. Ang isang mole ay tinukoy bilang eksaktong \(6.022 \times 10^{23}\) entity (mga atom, molekula, ion, o iba pang mga particle).
Ang unang hakbang sa paghahanda ng solusyon sa molar ay ang kalkulahin ang molar mass ng solute. Ang molar mass ay ang masa ng isang mole ng isang substance at ipinahayag sa gramo bawat mole (g/mol). Maaari itong kalkulahin sa pamamagitan ng pagbubuod ng atomic na masa ng lahat ng mga atomo sa isang molekula.
Halimbawa, ang molar mass ng tubig (H2O) ay kinakalkula sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga atomic na masa ng dalawang hydrogen atoms at isang oxygen atom, na katumbas ng \(2 \times 1.008\) g/mol para sa hydrogen plus \(16.00\) g/ mol para sa oxygen, na nagbubunga ng kabuuang molar mass na \(18.016\) g/mol.
Kapag natukoy na ang molar mass, ang susunod na hakbang ay ang paghahanda ng molar solution. Upang maghanda ng 1 M (isang molar) na solusyon ng isang substansiya, matutunaw ng isa ang molar mass ng substance sa sapat na solvent upang makagawa ng isang litro ng solusyon.
Halimbawa, para maghanda ng 1 M na solusyon ng sodium chloride (NaCl), na may molar mass na \(58.44\) g/mol, \(58.44\) gramo ng NaCl ay matutunaw sa sapat na tubig para makagawa ng final volume. ng isang litro.
Ang konsentrasyon ng isang solusyon ay madalas na ipinahayag sa mga moles bawat litro (M). Ang formula upang makalkula ang molarity (M) ng isang solusyon ay:
\(M = \frac{\textrm{mga nunal ng solute}}{\textrm{litro ng solusyon}}\)Halimbawa, kung ang \(0.5\) moles ng glucose (isang asukal) ay natunaw sa \(2\) litro ng tubig, ang konsentrasyon ng glucose solution ay magiging:
\(M = \frac{0.5}{2} = 0.25\; M\)Nangangahulugan ito na ang glucose solution ay may konsentrasyon na \(0.25\) moles kada litro o \(0.25\) M.
Ang dilution ay ang proseso ng pagbabawas ng konsentrasyon ng isang solute sa isang solusyon, kadalasan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang solvent. Ang ugnayan sa pagitan ng paunang at panghuling konsentrasyon at dami ay maaaring ipahayag bilang:
\(C_1V_1 = C_2V_2\)kung saan ang \(C_1\) at \(C_2\) ay ang mga inisyal at panghuling konsentrasyon, ayon sa pagkakabanggit, at \(V_1\) at \(V_2\) ay ang mga inisyal at panghuling volume, ayon sa pagkakabanggit. Ang formula na ito ay kapaki-pakinabang sa pagkalkula ng dami ng solvent na kailangan upang makamit ang nais na konsentrasyon.
Halimbawa, upang palabnawin ang isang \(2\) M na solusyon ng hydrochloric acid sa \(1\) M sa pamamagitan ng pagdodoble ng volume nito, gagamitin mo ang formula \(C_1V_1 = C_2V_2\) . Ipagpalagay na \(V_1\) ay \(1\) litro, upang mahanap ang \(V_2\) , muling ayusin ang formula sa \(V_2 = \frac{C_1V_1}{C_2}\) . Ang pagpapalit sa mga halaga, makakakuha ka ng: \(V_2 = \frac{2 \times 1}{1} = 2\; \textrm{litro}\)
Nangangahulugan ito na kakailanganin mong magdagdag ng karagdagang \(1\) litro ng solvent sa \(1\) litro ng \(2\) M hydrochloric acid solution upang makamit ang panghuling konsentrasyon ng \(1\) M.
Isipin na nagsasagawa ka ng eksperimento na nangangailangan ng \(0.1\) M na solusyon ng sulfuric acid (H₂SO₄), at kailangan mong maghanda \(500\) mL ng solusyon na ito. Una, kalkulahin ang molar mass ng sulfuric acid, na \(2 \times 1.008 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.08\) g/mol. Upang mahanap ang halaga ng H₂SO₄ na kinakailangan para sa isang \(0.1\) M na solusyon:
\(M = \frac{\textrm{mga nunal ng solute}}{\textrm{litro ng solusyon}} \implies \textrm{mga nunal ng solute} = M \times \textrm{litro ng solusyon}\)Dahil kailangang nasa liters ang volume, i-convert \(500\) mL sa \(0.5\) liters. pagkatapos,
\(\textrm{mga nunal ng solute} = 0.1 \times 0.5 = 0.05\; \textrm{mga nunal}\)Upang mahanap ang mass ng H₂SO₄ na kinakailangan, i-multiply ang mga moles sa molar mass:
\(\textrm{misa} = \textrm{mga nunal} \times \textrm{molar mass} = 0.05 \times 98.08 = 4.904\; \textrm{gramo}\)I-dissolve \(4.904\) gramo ng sulfuric acid sa sapat na tubig upang makabuo ng \(500\) mL na solusyon. Ang prosesong ito ay naglalarawan kung paano ginagamit ang molarity, volume, at molar mass sa mga praktikal na setting ng laboratoryo upang maghanda ng mga partikular na solusyon na kinakailangan para sa mga eksperimento.
Ang mga solusyon sa molar ay mahalaga sa kimika para sa ilang kadahilanan:
Sa konklusyon, ang molarity ay isang pangunahing konsepto sa kimika na nagsasangkot ng pagkalkula ng konsentrasyon ng mga solusyon. Sa pamamagitan ng pag-unawa kung paano magkalkula at maghanda ng mga solusyon sa molar, makokontrol ng mga chemist ang mga kondisyon ng kanilang mga eksperimento nang may mahusay na katumpakan, na humahantong sa makabuluhang mga pagtuklas at pagsulong sa siyensya.
