Kas yra molinė koncentracija?

Chemijoje koncentracija yra medžiagos lygis medžiagų mišinyje, pvz., natrio chlorido kiekis jūroje. Koncentracija gali būti išreikšta įvairiais vienetais, dažnai nurodomais svoriais ir tūriais. Moliškumas yra svorio forma tūrio vienetui. Konkrečios medžiagos molinė koncentracija yra tos medžiagos molių, ištirpusių viename litre tirpalo, skaičius, neatsižvelgiant į tai, kiek kitų medžiagų gali ištirpti tame pačiame tirpale.

Natrio chloride (NaCl), įprastoje valgomojoje druskoje, dviejų medžiagų – natrio ir chloro – atominę masę galima rasti remiantis periodine lentele. Natrio atominė masė yra 22.99. Chloro atominė masė yra 35.45. Tai reiškia, kad natrio chlorido – vieno abiejų šių elementų atomo kartu – molekulinė masė yra 58.44. Kadangi vienas medžiagos molis apibrėžiamas kaip jos molekulinė masė gramais, vienas molis NaCl yra 58.44 gramai (g).

Pavyzdžiui, jei 537 mililitrais (ml) tirpalo yra 15.69 g natrio chlorido, bet nėra kitos medžiagos, to tirpalo molinė koncentracija yra (15.69 g / 58.44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.50. Tirpalas yra 0.50 M natrio chloride. Jei tirpale yra kito komponento, pvz., magnio bromido, šis tirpalas lieka 0.50 M natrio chloride. Tačiau jis taip pat turi molinę koncentraciją magnio bromide.

Magnio atominė masė yra 24.31. Bromo atominis svoris yra 79.90. Tačiau magnio bromido molekulinė masė nėra 24.31 + 79.90 = 104.21. Taip yra todėl, kad magnio bromido cheminė formulė yra MgBr2, nes magnio valentingumas yra +2, o bromo – tik -1. Teisingai, magnio bromido molekulinė masė yra 24.31 + (2 × 79.90) = 184.11.

Jei yra 24.72 g magnio bromido, magnio bromido molinė koncentracija yra (24.72 g / 184.11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.25 M. Tai reiškia, kad tirpalas yra 0.50 M NaCl ir 0.25 M MgBr2. Įdomu suvokti, kad nepaisant vandens molekulių sumažėjimo šiame antrajame tirpale, palyginti su pirmuoju – koncentracijos nurodytos „litre tirpalo“, o ne „litre vandens“, molinė natrio chlorido koncentracija yra tas pats abiem. Teoriškai įmanoma, kad viename litre tirpalo gali būti nepaprastai daug medžiagų, todėl susidaro gana mažos molinės koncentracijos ir beveik nėra vandens.