Opløsningskoncentrationsberegner

Beregn opløsningskoncentrationer i molaritet, molalitet, normalitet, udfør fortyndingsberegninger, fremstil procentopløsninger og omregn mellem ppm, ppb og andre enheder. Også: Molmasse | Ligningsbalancer.

Indtast formel eller masse for det opløste stof og opløsningsvolumen for at beregne koncentrationen.

Opløsningskoncentration: Molaritet (M) = mol opløst stof / liter opløsning. Molalitet (m) = mol opløst stof / kg opløsningsmiddel. Normalitet (N) = ækvivalenter / liter. Fortynding følger C₁V₁ = C₂V₂. PPM = mg opløst stof / L opløsning (for vandige). Procentopløsninger: w/v = g opløst stof / 100 mL, v/v = mL opløst stof / 100 mL, w/w = g opløst stof / 100 g.
Hvad er opløsningskoncentration?

En opløsning er en homogen blanding: opløst stof (salt) opløst molekyle for molekyle i opløsningsmidlet (vand). Koncentration besvarer det eneste spørgsmål, der så betyder noget kemisk — hvor fyldt er den? — fordi reaktioner sker partikel til partikel, og en fyldt opløsning reagerer i et andet tempo end en tynd. Hver koncentrationsenhed, der nogensinde er opfundet, er blot en brøk: noget-pr.-noget. Læs de to noget'er omhyggeligt, og ingen enhed vil nogensinde overraske.

Den ene regel at huske: tjek både tælleren og nævneren. Mol pr. liter opløsning (M) og mol pr. kilogram opløsningsmiddel (m) adskiller sig mere end ét bogstav — nævnerne måler forskellige ting.
Molaritet, molalitet, normalitet: tre nævnere

Molaritet (M) er mol opløst stof pr. liter opløsning — laboratoriets arbejdshest, fordi pipetter og målekolber måler volumen. Dens svaghed: volumen udvider sig med temperaturen, så 1,0000 M ved 20 °C er ikke 1,0000 M ved 40 °C. Molalitet (m) dividerer med kilogram opløsningsmiddel, som varme ikke ændrer — derfor insisterer kolligativt arbejde (frysepunktsdepression, kogepunktsforhøjelse) på den. Normalitet (N) tæller ækvivalenter pr. liter i stedet for mol: én mol H2SO4 leverer to syreækvivalenter, så 0,5 M H2SO4 er 1 N — panelets felt for ækvivalenter (H2SO4 = 2, HCl = 1, H3PO4 = 3) er præcis den omregning. For at fremstille 1 L 0,1 M NaCl: afvej 5,844 g, opløs i under en liter, og fyld derefter til præcis 1,000 L i en målekolbe — slutvolumen, ikke tilsat vand.

Fortynding: de mol, man starter med, er de mol, man beholder

Fortynding tilsætter opløsningsmiddel, aldrig opløst stof, så mol bevares: C1V1 = C2V2 er intet andet end “mol før = mol efter” med volumen divideret ud. Fortyndingspanelets eksempel: 10 M stamopløsning, 50 mL taget, fortyndet til 250 mL — den femdobbelte volumenforøgelse sænker koncentrationen præcis femdobbelt, C2 = 2,0000 M med en fortyndingsfaktor på 5,0×. Det samme regnskab, kørt baglæns, fortæller, hvor meget stamopløsning der skal måles for en målkoncentration — hverdagsbrødet i bufferfremstilling.

Procent og ppm: koncentration i hverdagssprog

Procentopløsninger er forhold pr. hundrede i tre varianter, der aldrig må forveksles: w/v (gram fast stof pr. 100 mL opløsning — standarden i biologilaboratorier), v/v (mL pr. 100 mL, brugt til væske i væske som ethanol) og w/w (gram pr. 100 g, uafhængig af volumensammentrækning). Procentpanelets eksempel: 5 g opløst til 100 mL er 5 % (w/v) = 50 g/L. For meget fortyndede vandige opløsninger overtager PPM — for vand defineret som mg/L, fordi en liter fortyndet opløsning vejer nærmest præcis et kilogram. Ppm-panelet omregner ét eksempel overalt: 1 ppm = 1000 ppb = 106 ppt = 0,0001 % = 1 mg/L.

Broen via molmassen

Koncentrationer angives i mol, men flasker og vægte taler gram, og oversættelsen mellem dem er molmassen. NaCl vejer 58,440 g/mol (panelet beregner det ud fra de samme atommasser som siden Molmasse), så opløsning af 58,440 g og fortynding til præcis 1 L giver 1,0000 M — det er hele opskriften på en standardopløsning. Molaritetspanelet accepterer enten en formel (masse beregnet via den indbyggede parser) eller en simpel masse og rapporterer derefter mol, molaritet, normalitet eller ppm side om side.

Almindelige misforståelser
  • M og m er den samme enhed. Liter opløsning mod kilogram opløsningsmiddel: for fortyndet vand ved stuetemperatur falder de næsten sammen, og det er netop derfor, panelet markerer sin molalitetsudgang som en tilnærmelse.
  • PPM betyder det samme overalt. mg/L er en vandspecifik genvej. I gasblandinger og faste stoffer er ppm strengt en masse/masse- (eller mol/mol-) brøk.
  • Fortynding ændrer mængden af opløst stof. Kun koncentrationen. Eksemplets 50 mL af 10 M stamopløsning og dets 250 mL af 2 M produkt indeholder de identiske 0,50 mol.
  • Volumener er additive. 50 mL ethanol + 50 mL vand giver cirka 97 mL — blanding trækker sig sammen. Derfor angiver v/v-procenter “fortyndes til volumen” frem for “tilsæt”.

Relaterede værktøjer: Molmasse (gram↔mol-oversætteren), Ligningsbalancer (støkiometri på disse mol) og Syre-base (hvor koncentrationer bliver til pH).