Totojang/iStock/GettyImages

Het kunnen berekenen van de concentratie van een oplossing is een van de meest elementaire vaardigheden die een wetenschapper nodig heeft. Zonder te weten met hoeveel van een stof je werkt, heb je geen controle over de reacties die je uitvoert.

Concentratie van een oplossing:definitie

Concentratie van een oplossing:definitie

De concentratie van een oplossing wordt voornamelijk gerapporteerd in molariteit of mol per liter. De afkorting voor molariteit is M en de concentratie-eenheden zijn mol/L .

De definitie van molariteit betekent dat je de molariteit van een oplossing kunt vinden als je het totale aantal mol van de opgeloste stof en het totale volume van de oplossing kent. Om de concentratie van een oplossing (in molariteit) te berekenen, moet je dus het aantal mol opgeloste stof delen door het totale volume.

TL;DR (te lang; niet gelezen)

Concentratieformule:Om de molaire concentratie van een oplossing te vinden, deelt u eenvoudigweg het totale aantal mol opgeloste stof door het totale volume van de oplossing in liters.

De molaire concentratie van een oplossing berekenen

De molaire concentratie van een oplossing berekenen

Stel dat u 10 mol NaCl heeft en dat uw totale volume oplossing 5 liter is. Om de molariteit van deze oplossing te vinden, moet u het totale aantal mol opgeloste stof (NaCl) delen door het totale volume:

\(\mathrm{\dfrac{10mol\enspace NaCl}{5L}=2M\enspace NaCl}\)

Dit betekent dat uw 5 L-oplossing die 10 mol NaCl bevat, een 2 M NaCl-oplossing is. Hier wordt 'M' hardop gezegd als 'molaar'.

Wat als u een oplossing heeft die 10 gram bevat NaCl in 5 L oplossing?

Om de concentratie van deze nieuwe oplossing te vinden, moet je omrekenen van gram naar mol . Hiervoor is het gebruik van de molaire massa (uitgedrukt in gram/mol) van het NaCl vereist. De molaire massa van een stof wordt gevonden door de molaire massa van de afzonderlijke componenten bij elkaar op te tellen. Voor NaCl zijn de twee componenten natrium en chloride.

Om de molaire massa van een van beide te vinden, moet je onder hun symbolen in het periodiek systeem kijken. De molaire massa van natrium is 22,99 g/mol en de molaire massa van chloor is 35,45 g/mol. Bij elkaar opgeteld geeft dit de molaire massa van NaCl, namelijk 58,44 g/mol.

Nu kun je de concentratie vinden van een oplossing van 5 liter die 10 gram NaCl bevat.

Begin met het omrekenen van grammen naar mol:

\(\mathrm{ 10g\enruimte NaCl\Biggl(\dfrac{1mol\enruimte NaCl}{58.44g\enruimte NaCl}\Biggr)=0,17mol\enruimte NaCl}\)

Vervolgens moet je het aantal mol delen door het totale volume om de concentratie te vinden:

\(\mathrm{\dfrac{0,17mol\enruimte NaCl}{5L}=0,034M\enruimte NaCl}\)

Dit betekent dat als je 10 gram NaCl in een oplossing van 5 L hebt, je een NaCl-oplossing van 0,034 M hebt.

Wat als u een oplossing heeft die 1.000 milligram NaCl in 5 liter oplossing bevat?

In dit geval moet u eerst van milligram naar gram converteren. In 1 gram zitten 1.000 milligram.

Dus:

\(\mathrm{1000mg\enspace NaCl\Biggl(\dfrac{1g}{1000mg}\Biggr)=1g\enspace NaCl}\)

Nu je weet dat 1.000 milligram overeenkomt met 1 gram, kun je gram omzetten in mol met behulp van de molaire massa:

\(\mathrm{ 1g\enruimte NaCl\Biggl(\dfrac{1mol\enruimte NaCl}{58.44g\enruimte NaCl}\Biggr)=0,017mol\enruimte NaCl}\)

Ten slotte kun je het aantal mol nemen en delen door het totale volume:

\(\mathrm{\dfrac{0,017mol\enruimte NaCl}{5L}=0,0034M\enruimte NaCl}\)

Dus 1000 gram NaCl in 5 L totale oplossing is hetzelfde als een 0,0034 M NaCl-oplossing.

Algemene vergelijkingen voor het vinden van concentratie

Algemene vergelijkingen voor het vinden van concentratie

Hieronder ziet u een algemene versie van de bovenstaande stappen of "concentratieformule ."

Gegeven het aantal mol opgeloste stof en liters oplossing, wordt de molariteit berekend door:

\(\mathrm{\dfrac{mol\enspace opgeloste stof}{L\enspace oplossing}=concentratie\enspace(M)}\)

Gegeven de hoeveelheid opgeloste stof in grammen, geeft de volgende vergelijking de concentratie:

\(\mathrm{g\enspace opgeloste stof\Biggl(\dfrac{1mol\enspace opgeloste stof}{molar\enspace mass\enspace of\enspace opgeloste stof\enspace g}\Biggr)\Biggl(\dfrac{1}{L\enspace oplossing}\Biggr)=concentratie\enspace(M)}\)

Gegeven de hoeveelheid opgeloste stof in milligram, geeft de volgende vergelijking de concentratie:

\(\mathrm{mg\enspace opgeloste stof\Biggl(\dfrac{1g}{1000mg}\Biggr)\Biggl(\dfrac{1mol\enspace opgeloste stof}{molar\enspace mass\enspace of\enspace opgeloste stof\enspace g}\Biggr)\Biggl(\dfrac{1}{L\enspace oplossing}\Biggr)=concentratie\enspace(M)}\)