Какая молярность на самом деле имеет значение
Molarity (M) is moles of solute per litre of total solution — not per litre of solvent added. That distinction matters: when you dissolve something in water, the solute itself takes up some volume, so "1 mole in 1 litre of water" and "1 mole made up to 1 litre total" are two different concentrations. Every proper molarity calculation, and every volumetric flask marked to a fill line, is built around the second definition.
От молекулярной массы до готового раствора
Приготовление раствора известной молярности сводится к трем связанным формулам:
Моль (n) = Молярность (М) × Объем (л)
Масса (г) = Моли (n) × Молекулярная масса (г/моль)
Рабочий пример: чтобы приготовить 0,5 л 1 М раствора хлорида натрия (NaCl), сначала найдите необходимые моли: 1 моль/л × 0,5 л = 0,5 моль. Молекулярная масса NaCl составляет около 58,44 г/моль, поэтому требуемая масса составляет 0,5 моль × 58,44 г/моль = 29,22 г.
Практически: отвесьте 29,22 г NaCl, растворите его в чуть менее 500 мл воды, затем долейте воду до отметки 500 мл в мерной колбе — не наоборот, так как растворение твердого вещества незначительно меняет общий объем.
Если вы еще не знаете молекулярную массу соединения, Калькулятор молекулярной массы вычисляет это по химической формуле.
Разбавление исходного раствора: M1V1 = M2V2.
Разбавление не меняет количество присутствующих молей растворенного вещества — оно лишь распределяет те же моли по большему объему, что и фиксирует M1V1 = M2V2: начальная молярность, умноженная на начальный объем, равна конечной молярности, умноженной на конечный объем.
Рабочий пример: у вас есть 2 М исходный раствор, и вам нужно 500 мл 0,5 М рабочего раствора. Перестановка для неизвестного: V1 = (M2 × V2) ÷ M1 = (0,5 × 500) ÷ 2 = 125 мл. Отмерьте 125 мл исходного раствора, затем добавляйте растворитель, пока общее количество не достигнет 500 мл — это означает, что будет добавлено 375 мл растворителя.
The units for both volumes need to match on either side of the equation, and it's the total final volume that matters, not just how much solvent gets added — a detail that trips people up if they add the full "missing" volume of solvent to a solution that already has some volume from the stock solution itself.
Когда молярность — неподходящая единица измерения
Поскольку молярность определяется на литр раствора, технически она немного меняется в зависимости от температуры — жидкости слегка расширяются при нагревании, поэтому такое же количество молей занимает больший объем, снижая молярность. Для большинства лабораторных работ при комнатной температуре это незначительно, но для точной физической химии более стабильным выбором является моляльность (моль на килограмм растворителя, не зависящая от температуры). За пределами лаборатории повседневная концентрация часто выражается в виде простого процента по весу или объему, полностью игнорируя кротов.