Molarity, Dilution ug Stoichiometry sa Solusyon

Giihap sa molarity ang mga mole matag liter sa solusyon

Ang molarity, nga gitawag usab og amount concentration, mao ang gidaghanon sa solute sa mole nga gibahin sa volume sa solusyon sa liter: c = n/V, sa mol/L, kasagarang gisulat nga M. Ang 0.250 mol/L nga solusyon sa glucose adunay 0.250 mol sa glucose sa matag liter sa katapusang solusyon. Ang square bracket nagpasabot sa molar nga konsentrasyon sa usa ka species, sama sa [Cl⁻].

Ang volume mao ang volume sa solusyon, dili sa solvent. Ang pagtunaw sa solute sa eksakto nga 1.000 L nga tubig kasagarang naghatag og kinatibuk-ang volume nga dili 1.000 L, busa ang mga solusyon gihimo hangtod sa marka sa calibration sa volumetric flask imbes nga magdugang og gisukod nga volume sa tubig.

Alang sa lig-on nga electrolyte, ang konsentrasyon sa mga ion mosunod gikan sa pormula. Ang 0.150 mol/L nga solusyon sa CaCl₂ 0.150 mol/L sa Ca²⁺ ug 0.300 mol/L sa Cl⁻, tungod kay ang matag formula unit nagpagawas og duha ka chloride ion. Nausab usab gamay ang molarity uban sa temperatura, tungod kay ang mga solusyon mohaluag kung mainitan.

Pag-andam og solusyon gikan sa gitimbang nga solido

Ang gikinahanglan nga gidaghanon n = c × V, ug ang masa nga timbangon n × M, diin ang M mao ang molar nga masa. Timbanga ang solido, tunawa kini sa mas gamay nga tubig kaysa katapusang volume, ibalhin kini sa volumetric flask samtang gihugasan ang beaker ngadto sa flask, i-dilute hangtod sa marka, ug sagola pinaagi sa pagbaliskad.

Nasulbad nga ehemplo: andama ang 250.0 mL sa 0.0800 mol/L nga copper(II) sulfate gikan sa asul nga kristal sa copper(II) sulfate pentahydrate, CuSO₄·5H₂O. Gamit ang IUPAC standard atomic weights nga gi-round sa duha ka decimal (Cu 63.55, S 32.06, O 16.00, H 1.01), ang molar nga masa sa hydrate 63.55 + 32.06 + 4(16.00) + 5(18.02) = 249.71 g/mol.

n = 0.0800 mol/L × 0.2500 L = 0.02000 mol. Masa = 0.02000 mol × 249.71 g/mol = 4.994 g, busa timbanga ang 4.99 g sa pentahydrate. Ang matag formula unit nagahatag gihapon og usa ka Cu²⁺ ug usa ka SO₄²⁻, apan ang tubig sa hydration nagdugang sa masa nga imong gitimbang. Kung gigamit nimo ang anhydrous nga molar nga masa, 159.61 g/mol, ug gitimbang ang 3.19 g sa hydrate, ang solusyon 0.0511 mol/L lamang, mga 36% nga sobra ka nipis.

Pag-dilute sa stock nga solusyon gamit ang C₁V₁ = C₂V₂

Ang pagdugang og solvent nagbag-o sa volume apan dili sa gidaghanon sa solute. Tungod kay ang n = cV sa dili pa ug human sa dilution, C₁V₁ = C₂V₂, diin ang 1 nagtumong sa stock ug ang 2 sa gi-dilute nga solusyon. Molihok ang bisan unsang yunit sa volume kung ang duha ka volume naggamit sa parehas, tungod kay nagkansela ang mga yunit.

Nasulbad nga ehemplo: kinahanglan nimo ang 500.0 mL sa 0.360 mol/L nga sodium chloride ug adunay ka 2.40 mol/L nga stock. V₁ = C₂V₂ ÷ C₁ = (0.360 mol/L × 500.0 mL) ÷ 2.40 mol/L = 75.0 mL. Pagsusi: ang stock 2.40 ÷ 0.360 = 6.67 ka pilo ka kasikit, busa kinahanglan nimo ang mga usa ka-ikapito sa katapusang volume, ug 500.0 mL ÷ 6.67 = 75.0 mL.

Sukda ang 75.0 mL sa stock ngadto sa 500-mL nga volumetric flask ug i-dilute hangtod sa marka. Ayaw lang dugangi og 425.0 mL nga tubig: ang mga volume sa mga solusyon dili hingpit nga additive, ug ang C₂ nagtumong sa katapusang volume. Kung nag-dilute og kasikit nga acid, idugang ang acid sa tubig imbes ang tubig sa acid, tungod kay ang kainit nga gipagawas mahimong hinungdan sa pagtalsik.

Stoichiometry sa solusyon: gikan sa volume ngadto sa mole ug balik

Sa mga reaksyon tali sa mga solusyon, gi-convert sa molarity ang volume ngadto sa mole pinaagi sa n = c × V. Ang mole ratio gikan sa balanse nga equation mapadapat dayon sama sa stoichiometry nga gibase sa masa, ug ang ikaduhang molarity mag-convert balik ngadto sa volume kung kinahanglan.

Nasulbad nga ehemplo: unsang volume sa 0.125 mol/L nga barium chloride ang mag-precipitate sa tanang sulfate gikan sa 40.0 mL sa 0.0850 mol/L nga sodium sulfate, ug unsang masa sa barium sulfate ang maporma? Ang net ionic equation Ba²⁺(aq) + SO₄²⁻(aq) → BaSO₄(s). n(SO₄²⁻) = 0.0850 mol/L × 0.0400 L = 3.40 × 10⁻³ mol. Ang ratio 1:1, ug ang matag BaCl₂ naghatag og usa ka Ba²⁺, busa V = 3.40 × 10⁻³ mol ÷ 0.125 mol/L = 0.0272 L, o 27.2 mL.

Ang molar nga masa sa BaSO₄ (Ba 137.33, S 32.06, O 16.00) 233.39 g/mol, busa ang masa nga maporma 3.40 × 10⁻³ mol × 233.39 g/mol = 0.794 g. Ang matag tubag adunay tulo ka mahinungdanong digit, nga gitakda sa 0.0850 mol/L, 40.0 mL ug 0.125 mol/L.

Titration: pag-usab sa basa sa buret ngadto sa konsentrasyon

Sa titration, ang solusyon nga nahibaloan ang konsentrasyon, ang titrant, gidugang gikan sa buret ngadto sa gisukod nga volume sa sample hangtod mahuman ang reaksyon. Ang equivalence point mao kung ang gidaghanon sa gidugang nga titrant motugma sa sample sa stoichiometric nga ratio. Ang endpoint mao kung ang indicator mag-usab sa kolor, ug ang angay nga indicator maghimo niining duha nga hapit magkaparehas.

Nasulbad nga ehemplo: ang 20.00 mL nga sample sa barium hydroxide nga solusyon nga wala mahibaloi ang konsentrasyon nanginahanglan og 28.36 mL sa 0.1208 mol/L nga hydrochloric acid aron moabot sa phenolphthalein endpoint. Ba(OH)₂(aq) + 2 HCl(aq) → BaCl₂(aq) + 2 H₂O(l). n(HCl) = 0.1208 mol/L × 0.02836 L = 3.426 × 10⁻³ mol. n(Ba(OH)₂) = 3.426 × 10⁻³ mol ÷ 2 = 1.713 × 10⁻³ mol. c(Ba(OH)₂) = 1.713 × 10⁻³ mol ÷ 0.02000 L = 0.08565 mol/L, hangtod sa upat ka mahinungdanong digit.

Importante ang factor nga 2. Ang pagtratar sa reaksyon isip 1:1 maghatag og 0.1713 mol/L, doble sa tinuod nga bili, mao nga ang C₁V₁ = C₂V₂ angay dili gamiton alang sa mga titration. Ang konsentrasyon sa titrant gitukod daan pinaagi sa standardization, pag-titrate niini batok sa gitimbang nga primary standard; ang sodium carbonate kasagarang pilion alang sa mga acid.

Mga sayop sa konsentrasyon ug unsaon pag-ila niini

Kadaghanan sa mga sayop sa konsentrasyon mga sayop sa yunit o setup. Ang pagsulat sa mga yunit sa matag gidaghanon, ug pagsusi nga ang resulta molihok sa gipaabot nga direksyon, makakuha sa hapit tanan.

Ang gi-dilute nga solusyon kinahanglang mas dili kasikit kaysa stock niini, ang masa nga gitimbang alang sa hydrate kinahanglang mas dako kaysa alang sa anhydrous nga asin, ug ang volume sa titrant angay moapil sa sakup sa buret. Ang resulta nga mosupak sa bisan usa niini angay tan-awon pag-usab.

• Paggamit sa milliliter sa n = c × V uban ang c sa mol/L. I-convert una ngadto sa liter; ang mL × mol/L dili maghatag og mol.
• Paggamit sa volume sa solvent imbes sa katapusang volume sa solusyon.
• Paggamit sa anhydrous nga molar nga masa alang sa hydrate.
• Pagpadapat sa C₁V₁ = C₂V₂ sa usa ka reaksyon. Naghulagway lang kini sa dilution; alang sa mga reaksyon, moagi sa mole ug mole ratio.
• Pagkalimot sa ihap sa ion, sama sa pagtratar sa 0.150 mol/L nga CaCl₂ isip 0.150 mol/L sa Cl⁻.
• Pagdugang sa katapusang volume sa tubig imbes nga mag-dilute hangtod sa katapusang volume.