Kaj je molarna koncentracija?

V kemiji je koncentracija raven snovi v mešanici snovi, kot je na primer količina natrijevega klorida v morju. Koncentracija je lahko izražena kot različne enote, pogosto podane v smislu teže in prostornine. Molarnost je oblika teže na enoto prostornine. Molarna koncentracija določene snovi je število molov te snovi, raztopljenih v enem litru raztopine, ne glede na to, koliko drugih snovi se lahko raztopi v isti raztopini.

V natrijevem kloridu (NaCl), navadni kuhinjski soli, lahko atomsko maso obeh snovi – natrija in klora – najdemo s sklicevanjem na periodično tabelo. Atomska teža natrija je 22.99. Atomska teža klora je 35.45. To pomeni, da ima natrijev klorid – en atom obeh elementov skupaj – molekulsko maso 58.44. Ker je en mol snovi opredeljen kot njena molekulska masa v gramih, je en mol NaCl 58.44 grama (g).

Za ilustracijo, če 537 mililitrov (ml) raztopine vsebuje 15.69 g natrijevega klorida, vendar nobene druge snovi, je molska koncentracija te raztopine (15.69 g / 58.44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.50. Raztopina je 0.50 M v natrijevem kloridu. Če raztopina vsebuje drugo komponento, kot je magnezijev bromid, ostane ta raztopina 0.50 M v natrijevem kloridu. Ima pa tudi molsko koncentracijo magnezijevega bromida.

Atomska teža magnezija je 24.31. Atomska teža broma je 79.90. Vendar molekulska masa magnezijevega bromida ni 24.31 + 79.90 = 104.21. To je zato, ker ima magnezijev bromid kemijsko formulo MgBr2, saj je valenca magnezija +2, medtem ko je valenca broma le -1. Pravilno je molekulska masa magnezijevega bromida 24.31 + (2 × 79.90) = 184.11.

Če je prisotnega 24.72 g magnezijevega bromida, je molska koncentracija magnezijevega bromida (24.72 g / 184.11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.25 M. To pomeni, da je raztopina tako 0.50 M v NaCl kot 0.25 M v MgBr2. Zanimivo je ugotoviti, da je molska koncentracija natrijevega klorida kljub zmanjšanju molekul vode v tej drugi raztopini v primerjavi s prvo – koncentracije izražene v izrazu »na liter raztopine«, ne »na liter vode«. enako za oba. Teoretično je možno, da je v enem litru raztopine prisotnih izjemno veliko snovi, kar ima za posledico zbirko molskih koncentracij, ki so precej nizke, skoraj brez vode.