Di Matthew Perdue Aggiornato il 24 marzo 2022
Una soluzione è una miscela di due parti:un soluto e un solvente. Il soluto è la particella disciolta all'interno della soluzione e il solvente è la parte che dissolve il soluto. Ad esempio, l'acqua salata è una soluzione composta da cloruro di sodio, il soluto, disciolto in acqua, il solvente. La molarità è una misura utilizzata per identificare la quantità di soluto, in moli, disciolta in un solvente in volume ed è espressa in moli per litro (mol/L). La molarità, quindi, è direttamente proporzionale alla quantità di soluto in soluzione e indirettamente proporzionale al volume della soluzione. Queste due relazioni possono essere utilizzate per determinare come aumentare la molarità di qualsiasi soluzione.
Determinare il numero di moli di soluto in una data soluzione dividendo il numero di grammi di soluto per la sua massa molecolare. Ad esempio, una soluzione di acqua salata contenente 5 grammi di cloruro di sodio avrebbe 0,18 moli, come determinato dividendo la quantità di soluto, in grammi, per la sua massa molecolare (5 g / 28 g/mol =0,18 mol di soluto).
Porre la soluzione in un bicchiere graduato e identificare il volume della soluzione. Nella maggior parte dei bicchieri le misure sono indicate in millilitri. Poiché la molarità è espressa in litri, il volume in millilitri deve essere convertito in litri moltiplicando per il fattore di conversione di 1 L/1000 mL. Utilizzando l'esempio dell'acqua salata, un volume misurato di 150 ml sarebbe equivalente a 0,15 L utilizzando il fattore di conversione:150 ml x (1 L / 1000 ml) =0,15 L.
Identificare la molarità (M) della soluzione in base alle moli calcolate di soluto e al volume osservato in millilitri. La molarità della soluzione di acqua salata sarebbe 0,18 mol di soluto per 0,15 L. o 1,2 M perché 0,18 mol / 0,15 L =1,2 mol/L.
Determinare la variazione di volume richiesta per aumentare la molarità a un valore specificato utilizzando l'equazione M1 x V1 =M2 x V2, dove M1 e M2 sono la molarità iniziale e la nuova molarità e V1 e V2 sono rispettivamente il volume iniziale e finale. Raddoppiare la molarità della soluzione di acqua salata di esempio da 1,2 a 2,4 richiederebbe un nuovo volume di 0,08 L come determinato risolvendo V2 nell'equazione 1,2 M x 0,15 L =2,4 M x V2.
Preparare la nuova soluzione utilizzando la stessa quantità di soluto e il volume di solvente appena calcolato. La nuova soluzione di acqua salata conterrebbe ancora 5 g di cloruro di sodio ma solo 0,075 L, o 75 ml, di acqua per ottenere una nuova soluzione con una molarità di 2,4. Pertanto, una diminuzione del volume di una soluzione con la stessa quantità di soluto comporta un aumento della molarità.
Determina la molarità di una particolare soluzione seguendo i passaggi da 1 a 3 nella sezione precedente.
Identificare l'aumento desiderato della molarità per la soluzione. Ad esempio, supponiamo che una soluzione iniziale di acqua salata da 1,2 M debba essere aumentata a una soluzione da 2,4 M con lo stesso volume.
Determina la quantità di soluto da aggiungere alla soluzione per aumentare la molarità al valore specificato. Una soluzione 2,4 M conterrebbe 2,4 moli per litro e la soluzione contiene 0,15 L. La quantità di soluto, in moli, della nuova soluzione viene quindi identificata impostando un rapporto dato come 2,4 mol/ 1 L =x mol / 0,15 L e risolvendo per il valore x sconosciuto. Questo calcolo identifica un valore di 0,36 mol di cloruro di sodio necessario per la nuova soluzione. Moltiplicando per la massa molecolare del cloruro di sodio (28 g/mol) si ottiene la quantità in grammi di soluto necessaria pari a 10,1 g.
Sottrarre la quantità iniziale di soluto dalla quantità appena calcolata per determinare la quantità di soluto che deve essere aggiunta per aumentare la molarità. Per aumentare una soluzione di acqua salata 1,2 M con 5 grammi di cloruro di sodio in una soluzione 2,4 M è necessaria l'aggiunta di 5,1 grammi di cloruro di sodio come determinato sottraendo la quantità iniziale di 5 g dalla nuova quantità richiesta di 10,1 g. Pertanto, l'aggiunta di 5,1 g di cloruro di sodio a una soluzione di acqua salata 1,2 M aumenterebbe la molarità a 2,4 M.
