Przeczytaj

bg‑cyan

Stężenie molowe

Stężenie molowestężenie moloweStężenie molowe $C_{m}$ określa liczbę molimolmoli substancji, rozpuszczonej w $1 {dm}^{3}$
( $1000 {cm}^{3}$ ) roztworu. Jednostką stężenia molowego jest $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

C_{m} = \frac{n}{V} [\frac{mol}{{dm}^{3}}]

$n$ – liczba moli substancji rozpuszczonej [ $mol$ ];

$V$ – objętość roztworu wyrażona w ${dm}^{3}$ .

Przykład 1

Oblicz masę tiosiarczanu sodu ( ${Na}_{2} S_{2} O_{3}$ ), potrzebną do przygotowania $250 {cm}^{3}$ tego roztworu o stężeniu $0,1 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Metoda $I .$ Obliczanie ze wzoru.

R11c4ICzv0n0k

Krok 1. Wypisz dane i szukane.
Dane:
stężenie molowe równa się 0,1 mola na decymetr sześcienny
objętość roztworu równa się 250 centymetrów sześciennych
Szukane:
m indeks dolny, s, koniec indeksu dolnego, równa się, ?, Krok 2. Skorzystaj ze wzoru na stężenie molowe: C indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, równa się, początek ułamka, n, mianownik, V, koniec ułamka Przekształć wzór tak, aby móc obliczyć liczbę moli substancji. n, równa się, C indeks dolny, m, koniec indeksu dolnego, razy, V, Krok 3. Oblicz liczbę moli substancji.

UWAGA!
Pamiętaj, że stężenie molowe jest podawane w jednostkach mol na decymetr sześcienny, dlatego ważna jest zamiana centymetrów sześciennych na decymetry sześcienne, a następnie postawienie pod wzór. n, równa się, zero przecinek jeden początek ułamka, mol, mianownik, dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, koniec ułamka, razy, zero przecinek dwa pięć dm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego, równa się, zero przecinek zero dwa pięć mola, Krok 4. Posługując się układem okresowym, odszukaj masy atomowe pierwiastków, których atomy występują we wzorze tiosiarczanu sodu. Oblicz jego masę molową. M indeks dolny, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, koniec indeksu dolnego, równa się, dwa, razy, M indeks dolny, N a, koniec indeksu dolnego, plus, dwa, razy, M indeks dolny, S, koniec indeksu dolnego, plus, trzy, razy, M indeks dolny, O, koniec indeksu dolnego M indeks dolny, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, koniec indeksu dolnego, równa się, dwa, razy, dwadzieścia trzy początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, plus, dwa, razy, trzydzieści dwa początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, plus, trzy, razy, szesnaście początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, równa się, sto pięćdziesiąt osiem początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, Krok 5. Posługując się wzorem na liczbę moli, oblicz ilość substancji, potrzebną do sporządzenia roztworu. n, równa się, początek ułamka, m indeks dolny, s, koniec indeksu dolnego, mianownik, M, koniec ułamka m indeks dolny, s, koniec indeksu dolnego, równa się, n, razy, M, równa się, zero przecinek zero dwa pięć mol, razy, sto pięćdziesiąt osiem początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, równa się, trzy przecinek dziewięć pięć g, Krok 6. Zapisz odpowiedź: do przygotowania 250 centymetrów sześciennych roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu 0,1 mola na decymetr sześcienny należy rozpuścić 3,95 grama substancji w dwustu pięćdziesięciu centymetrach sześciennych wody.

Metoda $II .$ Obliczanie z proporcji.

RNtoFa93TAr4F

Krok 1. Wypisz dane i szukane.
Dane:
stężenie molowe równa się jedna dziesiąta mola na decymetr sześcienny
objętość roztworu równa się 250 centymetrów sześciennych
Szukane:
m indeks dolny, s, koniec indeksu dolnego, równa się, ?, Krok 2. Ułóż proporcję, z której obliczysz, ile moli tiosiarczanu sodu znajduje się w dwustu pięćdziesięciu centymetrach sześciennych roztworu. Stężenie molowe wynosi jedna dziesiąta mola na decymetr sześcienny, zatem w tysiącu centymetrów sześciennych znajduje się jedna dziesiąta mola. zero przecinek jeden mol — tysiąc cm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego x — dwieście pięćdziesiąt cm indeks górny, trzy, koniec indeksu górnego x, równa się, zero przecinek zero dwa pięć mol, Krok 3. Posługując się układem okresowym, odszukaj masy atomowe pierwiastków, których atomy występują we wzorze tiosiarczanu sodu. Oblicz jego masę molową. M indeks dolny, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, koniec indeksu dolnego, równa się, dwa, razy, M indeks dolny, N a, koniec indeksu dolnego, plus, dwa, razy, M indeks dolny, S, koniec indeksu dolnego, plus, trzy, razy, M indeks dolny, O, koniec indeksu dolnego M indeks dolny, N a indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, S indeks dolny, dwa, koniec indeksu dolnego, O indeks dolny, trzy, koniec indeksu dolnego, koniec indeksu dolnego, równa się, dwa, razy, dwadzieścia trzy początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, plus, dwa, razy, trzydzieści dwa początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, plus, trzy, razy, szesnaście początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, równa się, sto pięćdziesiąt osiem początek ułamka, g, mianownik, mol, koniec ułamka, Krok 4. Ułóż proporcję, z której wyliczysz masę zero przecinek zero dwa pięć mola tiosiarczanu sodu. jeden mol — sto pięćdziesiąt osiem g zero przecinek zero dwa pięć mol — y y, równa się, trzy przecinek dziewięć pięć g, Krok 5. Zapisz odpowiedź: Do przygotowania dwustu pięćdziesięciu centymetrów sześciennych roztworu tiosiarczanu sodu o stężeniu jedna dziesiąta mola na decymetr szescienny należy rozpuścić 3,95 grama substancji w dwustu pięćdziesięciu centymetrów sześciennych wody.

Najtrudniejsze zadanie za Tobą – dysponujesz już obliczoną masą substancji, więc nie pozostaje Ci nic innego, jak sporządzić roztwór o znanym stężeniu molowym.

bg‑gray1

Sporządzanie roztworów o zadanym stężeniu molowym

Aby przygotować roztwór o określonym stężeniu molowym, należy:

RatTkwKAmNStS1

Zdjęcie przedstawia szklaną kolbę miarową wykorzystywaną w chemicznej analizie ilościowej do sporządzania roztworów mianowanych. Kolba posiada jedną kreskę zaznaczoną na długiej, wąskiej szyjce. Kreska ta oznacza miejsce, do którego należy napełnić kolbę aby uzyskać objętość na jaką jest wyskalowana kolba. Kolba zatkana jest teflonowym korkiem. — Kolba miarowa o objętości $100 {cm}^{3}$
Źródło: Lucasbosch, dostępny w internecie: https://pl.wikipedia.org/, licencja: CC BY-SA 3.0.

obliczyć liczbę gramów substancji rozpuszczanej, potrzebną do sporządzenia $1000 {cm}^{3}$ roztworuroztwórroztworu;
zastanowić się, ile ${cm}^{3}$ roztworu chcemy przygotować i obliczyć ilość potrzebnej substancji;
do kolby miarowejkolba miarowakolby miarowej o odpowiedniej objętości wlać trochę rozpuszczalnika, a następnie wsypać (ilościowo przenieść) odważoną ilość substancji rozpuszczanej i rozpuścić substancję;

po rozpuszczeniu substancji, dopełnić kolbę rozpuszczalnikiem do określonej objętości (kreski kalibracyjnej);
całość dokładnie wymieszać.

Przygotowując roztwór o określonym stężeniu molowym, nie musimy odejmować od masy naważki wody hydratacyjnej w hydratachhydratyhydratach, tak jak w przypadku przygotowania roztworu o stężeniu procentowym. Roztwory molowe przygotowujemy wyłącznie w kolbach miarowych.

bg‑gray1

Sporządzenie roztworu o zadanym stężeniu molowym poprzez rozcieńczenie roztworu stężonego

W celu sporządzenia roztworu o określonym stężeniu molowym ( $C_{m_{2}}$ ), możemy go wykonać poprzez rozcieńczenie roztworu stężonego ( $C_{m_{1}}$ ).

C_{m_{1}} = \frac{n_{1}}{V_{1}} C_{m_{2}} = \frac{n_{2}}{V_{2}}

Podczas rozcieńczania, liczba moli substancji rozpuszczonej się nie zmienia, a jedynie objętość roztworu. Możemy więc przyjąć że:

n_{1} = n_{2}

Przekształcając równanie na stężenie molowe oraz korzystając z powyższej zależności, otrzymujemy:

n_{1} = C_{m_{1}} \cdot V_{1} n_{2} = C_{m_{2}} \cdot V_{2}

Wiemy że $n_{1} = n_{2}$ , stąd otrzymujemy następującą zależność:

C_{m_{1}} \cdot V_{1} = C_{m_{2}} \cdot V_{2}

$C_{m_{1}}$ – stężenie molowe roztworu przed rozcieńczeniem [ $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ ]
$V_{1}$ – objętość roztworu potrzebna do sporządzenia roztworu rozcieńczonego [ ${dm}^{3}$ ]
$C_{m_{2}}$ – stężenie molowe roztworu rozcieńczonego [ $\frac{mol}{{dm}^{3}}$ ]
$V_{2}$ – objętość roztworu po rozcieńczeniu [ ${dm}^{3}$ ]

Przykład 2

Oblicz objętość roztworu ${AgNO}_{3}$ o stężeniu $2 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ , jaka jest potrzebna do sporządzenia $500 {cm}^{3}$ roztworu ${AgNO}_{3}$ o stężeniu $0,2 \frac{mol}{{dm}^{3}}$ .

Rq5kZUHfl1CQZ

Ważne!

W celu przygotowania roztworu o określonym stężeniu molowym, należy odmierzyć roztwór stężony pipetą wielomiarową lub jednomiarową. Nie można używać cylindrów miarowych, ponieważ mają one niższą dokładność niż wyżej wymienione pipety.

R1XBi9weXnGiD

Zdjęcie przedstawia cztery pipety wielomiarowe, czyli zazwyczaj długie i wąskie rurki szklana z precyzyjną skalą, która na jednym końcu posiada zwężenie, a na drugim gładką i prostą końcówkę. Końcówka służy do zakładania nań ssawki gumowej lub specjalnej pompki z pokrętłem. — Pipety wielomiarowe
Źródło: Nadine90, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

R9SCaB0dmUSwy

Zdjęcie przedstawia pipety jednomiarowe, czyli najprostszy rodzaj pipiety. Są to rurki szklana lub plastikowe, o pojemności zazwyczaj ok. 1 cm3, która posiada dolny odcinek wąski i górny odcinek szerszy. Ma ona charakter sprzętu jednorazowego użytku. Przy jej pomocy pobiera się i przenosi niewielkie ilości cieczy przy pomocy ssawki. — Pipety jednomiarowe
Źródło: Cjp24, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 3.0.

Ciekawostka

Roztwory o określonym stężeniu molowym można otrzymać również poprzez rozpuszczenie dokładnie znanej objętości gazu w dokładnie znanej objętości wody. W tym przypadku należy znać warunki, takie jak temperatura i ciśnienie podczas rozpuszczania substancji gazowej.

Przykład 3

Oblicz stężenie molowe kwasu chlorowodorowego, jeżeli w $2 {dm}^{3}$ wody destylowanej rozpuszczono $1 {dm}^{3}$ kwasu chlorowodorowego, odmierzonego w warunkach normalnych ( $T = 273 K$ i $p = 1013, 25 hPa$ ).

R343DUd2nVc0V

Słownik

stężenie molowe

molowość roztworu; stężenie roztworu, wyrażane stosunkiem liczby moli składnika do objętości roztworu w jednoskach $\frac{mol}{{dm}^{3}}$

mol

jednostka liczności (ilości) materii, podstawowa w układzie SI. $1 mol$ równa się:

6,023 \cdot 10^{23}

indywiduów chemicznych

roztwór

jednorodna mieszanina substancji, tj. mieszanina stanowiąca jedną fazę

kolba miarowa

służy do sporządzania roztworów o dokładnie znanym stężeniu

hydraty

połączenia chemiczne; związki zawierające wodę w postaci oddzielnych cząsteczek; często są spotykane sole (tzw. sole uwodnione), które w stanie krystalicznym zawierają związaną wodę

Bibliografia

Krzeczkowska M., Loch J., Mizera A., Repetytorium chemia. Liceum – poziom podstawowy i rozszerzony, Warszawa – Bielsko‑Biała $2010$ .

Wprowadzenie

Film edukacyjny

Stężenie molowe

Metoda $I .$ Obliczanie ze wzoru.

Metoda $II .$ Obliczanie z proporcji.

Sporządzanie roztworów o zadanym stężeniu molowym

Sporządzenie roztworu o zadanym stężeniu molowym poprzez rozcieńczenie roztworu stężonego

Słownik

Bibliografia

Wprowadzenie

Film edukacyjny

Przeczytaj

Stężenie molowe

Metoda I. Obliczanie ze wzoru.

Metoda II. Obliczanie z proporcji.

Sporządzanie roztworów o zadanym stężeniu molowym

Sporządzenie roztworu o zadanym stężeniu molowym poprzez rozcieńczenie roztworu stężonego

Słownik

Bibliografia

Metoda $I .$ Obliczanie ze wzoru.

Metoda $II .$ Obliczanie z proporcji.