תוֹכֶן
המולאריות והצפיפות הן דרכים שונות לבטא את אותו הדבר בעצם. בעוד שצפיפות היא המסה של מוצק, נוזל או גז המחולק בנפחו, מולאריות היא מספר השומות של המומסים לליטר תמיסה. שומה של תרכובת היא המוני האטום של אטומי המרכיב שלה בגרמים, וליטר הוא מדד לנפח, כך שהמולאריות היא גם מדד לצפיפות. כימאים מעדיפים להשתמש במולאריות מכיוון שהוא מאפשר למשוואות רבות, כמו חוק הגז האידיאלי, לחול בנסיבות רחבות יותר. עם זאת, זה מקל על כמה חישובים אם כל הכמויות הן ביחידות של צפיפות.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
מולאריות היא מספר השומות של המומסים לליטר תמיסה. המירו לצפיפות על ידי הכפלת מספר השומות במסה המולקולרית של התרכובת. המירו צפיפות למולאריות על ידי המרה לגרמים לליטר וחלוקת על ידי המסה המולקולרית של התרכובת בגרמים.
הגדרת שומה ומולאריות
שומה היא יחידה בה כימאים משתמשים במדידת המסה. לשומה של כל תרכובת יש מספר זהה של חלקיקים בדיוק כמו 12 גרם פחמן -12, שהוא מספר Avogadros (6.02 x 1023) של חלקיקים. המסה של אותו מספר חלקיקים מכל תרכובת תלויה בהמוניה האטומית של האטומים היוצרים אותו. לדוגמה. שומה של גז מימן (H2) יש מסה של 2.016 גרם, מכיוון שהמסה האטומית הממוצעת של כל איזוטופי המימן היא 1.008 AMU (יחידות מסה אטומית). באופן דומה, שומה של גז מתאן (CH4) יש מסה של 16.043 גרם, מכיוון שמסת הפחמן, כשאתה מחשיב את כל האיזוטופים הטבעיים שלהם, הוא 12.011.
כימאים משתמשים במולאריות כדי למדוד את ריכוז המומס בתמיסה. מולאריות (M) היא מספר השומות של המומסים בליטר של תמיסה. נתרן כלוריד (NaCl) בעל מסה מולקולרית של (22.99 + 35.45) = 58.44 AMU, כך שאם אתה ממיס 58.44 גרם מלח שולחן במיליון מים, יש לך תמיסה 1 M (1 טוחנת).
המרת מולאריות לצפיפות
המולאריות של מומס היא מדד לצפיפות של המומס ההוא, וחישבת אחת מהשנייה די בקלות. קחו למשל את הדוגמה לפתרון 1 M של NaCl. הוא מכיל 58.44 גרם NaCl לליטר תמיסה, כך שצפיפות NaCl בתמיסה היא 58.44 גרם / ליטר. אם במקום זאת יש לך פתרון 1.05 M NaCl, פשוט הכפיל את המולאריות במסה המולקולרית של NaCl כדי למצוא את הצפיפות בגרמים לליטר: (1.05 * 58.44) = 61.32 גרם / ל. החישובים בדרך כלל קלים יותר אם ממירים צפיפות לגרמים / מיליליטר על ידי הכפלת התוצאה ב 10-3. כך 58.44 גרם לליטר הופכים ל 0.05844 גרם / מ"ל, ו 61.32 גרם / ל הופך ל 0.06132 גרם / מ"ל.
המרת צפיפות למולאריות
ההליך ההפוך, המרת צפיפות המומס בתמיסה למולאריות, אינו קשה. המירו את צפיפות המומס לגרמים / ליטר ואז חלקו את התוצאה במסה המולקולרית של המומס. לדוגמא, יש לקחת בחשבון פתרון בו צפיפות הנתרן כלוריד היא 0.036 גרם / מ"ל. הכפל ב -103 להמיר ל- g / l = 36 גרם / ל. מחלקים לפי המשקל המולקולרי של NaCl (58.44 גרם): 36 גרם / ליטר ÷ 58.44 גרם / מול = 6.16 mol / l = 0.62 M.