Stężenie molowe - omówienie

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

ms11,6 [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]

ms11,6 [g]

   

Odpowiedź:

Należy odważyć 11,6 g NaCl.

Average: 4.5 (19 votes)

Komentarze

6

Super wyjaśnione :)

Dzięki wielkie !!

Good article. Very well written

dzięki, bardzo fajnie wyjaśnione!

w końcu to zrozumiałam :) dziękuje

spoko wyjaśnione :)

Dodaj Komentarz

Plain text

  • Znaczniki HTML niedozwolone.
  • Adresy internetowe są automatycznie zamieniane w odnośniki, które można kliknąć.
  • Znaki końca linii i akapitu dodawane są automatycznie.
CAPTCHA
Poniższe zadanie ma na celu stwierdzenie, czy jesteś człowiekiem, a tym samym przeciwdziałanie spamowi.
3 + 4 =
Rozwiąż proszę powyższe zadanie matematyczne i wprowadź wynik.