Definicja:
Stężenie molowe wyraża się jako stosunek liczby moli substancji rozpuszczonej do objętości roztworu.
lub
Stężenie molowe jet to ilość moli substancji rozpuszczonej w 1 dm3 roztworu.
Jednostką stężenia molowego jest [mol/dm3]
Wzory:
Cm = n/Vr
n = ms/M
Oznaczenia:
Cm - stężenie molowe [mol/dm3]
n - liczba moli [mol]
Vr - objętość roztworu [dm3]
ms - masa substancji [g]
M - masa molowa substancji [g/mol]
Zadania obliczeniowe ze stężenia molowego możemy obliczać na dwa sposoby:
A) Używając proporcji (na podstawie definicji).
B) Wykorzystując wzory.
Przykład 1.
Wyprowadzenie wzoru na Cm.
Obliczenia:
A)
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
X moli(s) -------------- 1 dm3(r)
n moli(s) ------------- Vr dm3(r)
-----------------------------------------
X • Vr = n • 1
X = (n • 1)/Vr = n/Vr gdzie: X - wartość niewiadoma (poszukiwana)
X = ([mol] • [dm3])/[dm3] = [mol]
X ⇒ Cm
Cm = n/Vr
Przykład 2.
Oblicz stężenie molowe 100 cm3 roztworu, w którym znajduje się 0,2 mola NaOH.
Rozwiązanie:
Dane:
n= 0,2 mol;
Vr = 100 cm3 = 0,1 dm3.
Szukane:
Cm = ?.
Obliczenia:
A)
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
0,2 mol(s) -------------- 0,1 dm3(r)
X mol(s) -------------- 1 dm3(r) ⇒ z def. Cm
-----------------------------------------------
X = (0,2 • 1)/0,1 = 2 ⇒ Cm
Cm = 2 [mol/dm3]
B)
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
Cm = n/Vr
Cm = 0,2/0,1 = 2
Cm = [mol]/[dm3] = [mol/dm3]
Cm = 2 [mol/dm3]
Odpowiedź:
Stężenie molowe tego roztworu wynosi 2 mol/dm3.
Przykład 3.
Oblicz stężenie molowe 500 cm3 roztworu, w którym rozpuszczono 20 g NaOH.
Rozwiązanie:
Dane:
ms = 20 g;
Vr = 500 cm3 = 0,5 dm3.
Szukane:
Cm = ?.
Obliczenia:
Korzystając z układu okresowego pierwiastków (UOP) lub tablic chemicznych, szukamy masę molową NaOH.
MNaOH = 23,0 + 16,0 + 1,0 = 40 [g/mol]
A)
Obliczamy liczbę moli (n).
1 mol(s) -------------- 40 g(s)
n mol(s) -------------- 20 g(s)
----------------------------------------
n = 20/40 = 0,5 mol
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
0,5 mol(s) -------------- 0,5 dm3(r)
X mol(s) -------------- 1 dm3(r)
-----------------------------------------------
X = (0,5 • 1)/0,5 = 1 ⇒ Cm
Cm = 1 [mol/dm3]
B)
Obliczamy liczbę moli (n).
n = ms/M
n = 20/40 = 0,5
n = [g]/[g/mol] = [mol]
n = 0,5 mol
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
Cm = n/Vr
Cm = 0,5/0,5 = 1
Cm = [mol]/[dm3] = [mol/dm3]
Cm = 1 [mol/dm3]
Odpowiedź:
Stężenie molowe tego roztworu wynosi 1 mol/dm3.
Przykład 4.
Oblicz stężenie molowe roztworu, powstałego po rozpuszczeniu 425 g NaCl w 1,5 dm3 wody. Gęstość roztworu końcowego wynosi 1,18 g/cm3, a masa molowa NaCl = 58 g/mol.
Rozwiązanie:
Dane:
MNaCl = 58 g/mol;
d = 1,18 g/cm3;
ms = 425 g;
Vwody = 1,5 dm3.
Szukane:
Cm = ?.
Obliczenia:
A)
Obliczamy liczbę moli NaCl (n).
1 mol(s) -------------- 58 g(s)
n mol(s) -------------- 425 g(s)
----------------------------------------
n = 425/58 = 7,33 mol
Obliczamy masę roztworu (mr).
Jeśli nie podano w treści zadania, gęstość wody przyjmujemy 1 g/cm3 ⇒ mw = 1500 g.
mr = ms + mw
mr = 425 + 1500 = 1925 g
Obliczamy objętość roztworu (Vr).
1,18 g -------------- 1 cm3
1925 g -------------- Vr
----------------------------------------
Vr = 1925/1,18 = 1631,4 cm3 = 1,631 dm3
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
7,33 mol(s) -------------- 1,631 dm3(r)
X mol(s) -------------- 1,000 dm3(r) ⇒ z def. Cm
-----------------------------------------------
X = (7,33 • 1)/1,631 = 4,49 ⇒ Cm
Cm = 4,49 [mol/dm3]
B)
Obliczamy liczbę moli NaCl (n).
n = ms/M
n = 425/58 = 7,33
n = [g]/[g/mol] = [mol]
n = 7,33 mol
Obliczamy masę roztworu (mr).
Jeśli nie podano w treści zadania, gęstość wody przyjmujemy 1 g/cm3 ⇒ mw = 1500 g.
mr = ms + mw
mr = 425 + 1500 = 1925 g
Obliczamy objętość roztworu (Vr).
d = mr/Vr ⇒ Vr = mr/dr
Vr = 1925/1,18 = 1631,4
Vr = [g]/[g/cm3] = [cm3]
Vr = 1631,4 cm3 = 1,631 dm3
Obliczamy stężenie molowe (Cm).
Cm = n/Vr
Cm = 7,33/1,631 = 4,49
Cm = [mol]/[dm3] = [mol/dm3]
Cm = 4,49 [mol/dm3]
Odpowiedź:
Stężenie molowe tego roztworu wynosi 4,49 mol/dm3.
Przykład 5.
Oblicz masę chlorku sodu jaką należy odważyć w celu przygotowania 0,1 dm3 roztworu o stężeniu 2 mol/dm3. Masa molowa NaCl = 58 g/mol.
Rozwiązanie:
Dane:
Cm= 2 mol/dm3;
Vr = 0,1 dm3;
MNaCl = 58 g/mol.
Szukane:
ms = ?.
Obliczenia:
A)
Obliczamy liczbę moli (n).
2 mol(s) -------------- 1,0 dm3(r) ⇒ z def. Cm
n mol(s) -------------- 0,1 dm3(r)
----------------------------------------
n = (2 • 0,1)/1 = 0,2 mol
Obliczamy masę substancji (ms).
1,0 mol(s) -------------- 58 g(s)
0,2 mol(s) -------------- ms
-----------------------------------------------
ms = (0,2 • 58)/1 = 11,6 g
ms = 11,6 [g]
B)
Obliczamy masę substancji (ms).
Cm = n/Vr ⇒ n = Cm • Vr
n = ms/M ⇒ ms = n • M
ms = Cm • Vr • M
ms = 2 • 0,1 • 58 = 11,6
ms = [mol]/[dm3] • [dm3] • [g/mol] = [g]
ms = 11,6 [g]
Odpowiedź:
Należy odważyć 11,6 g NaCl.
Komentarze
Super wyjaśnione :)
Super wyjaśnione :)
Dzięki wielkie !!
Dzięki wielkie !!
Good article. Very well
Good article. Very well written
dzięki, bardzo fajnie
dzięki, bardzo fajnie wyjaśnione!
w końcu to zrozumiałam :)
w końcu to zrozumiałam :) dziękuje
spoko wyjaśnione :)
spoko wyjaśnione :)
Dziękuję bardzo!
Dziękuję bardzo!
Bardzo dobrze i przejrzyście
Bardzo dobrze i przejrzyście wytłumaczone
Dodaj komentarz