Jak przeliczyć stężenie procentowe na molowe?
Aby przeliczyć stężenie procentowe na molowe, użyj wzoru:
Cm = (Cp × d × 10) / M
Gęstość roztworu d podaj w g/cm³, a masę molową M w g/mol. Wynik otrzymasz w mol/dm³.
Wzór na przeliczenie stężenia
Stężenie procentowe Cp informuje, jaka część masy roztworu przypada na substancję rozpuszczoną. Stężenie molowe Cm określa natomiast liczbę moli substancji znajdującą się w 1 dm³ roztworu.
Do przeliczenia potrzebujesz dwóch dodatkowych danych: gęstości roztworu oraz masy molowej substancji. Gęstość pozwala przejść od masy roztworu do jego objętości, a masa molowa zamienia masę substancji na liczbę moli.
Cm = (Cp × d × 10) / M
We wzorze:
| Symbol | Nazwa parametru | Jednostka |
|---|---|---|
| Cm | stężenie molowe | mol/dm³ |
| Cp | stężenie procentowe | % |
| d | gęstość roztworu | g/cm³ |
| M | masa molowa substancji | g/mol |
Jak wykonać obliczenia krok po kroku?
Cała procedura wynika z podstawowego wzoru na stężenie molowe:
Cm = n / V
Symbol n oznacza liczbę moli substancji, a V – objętość roztworu w dm³. Przejście od stężenia procentowego do molowego przebiega następująco:
- Zapisz stężenie procentowe. Wartość Cp oznacza liczbę gramów substancji w 100 g roztworu. W końcowym wzorze możesz użyć jej bezpośrednio jako wartości procentowej, ponieważ mnożnik 10 uwzględnia przeliczenie procentów.
- Ustal gęstość roztworu. Najwygodniej stosować jednostkę g/cm³. Gęstość łączy masę roztworu z jego objętością.
- Wyznacz masę molową substancji. Podstaw ją w g/mol. Oblicza się ją na podstawie mas atomowych pierwiastków tworzących związek.
- Podstaw dane do wzoru. Pomnóż stężenie procentowe przez gęstość i 10, a następnie podziel wynik przez masę molową. Otrzymasz stężenie w mol/dm³.
Można też prześledzić logikę wzoru bez korzystania z gotowego przelicznika. Najpierw masa substancji jest zamieniana na mole za pomocą zależności n = m/M. Następnie masa całego roztworu zostaje przeliczona na objętość przy użyciu gęstości d. Po połączeniu tych zależności otrzymuje się wzór na Cm.
Mnożnik 10 wynika z przyjętych jednostek. Stężenie procentowe odnosi się do 100 g roztworu, gęstość jest wyrażona w g/cm³, a wynik ma być podany na 1 dm³. Ponieważ 1 dm³ = 1000 cm³, po połączeniu tych przeliczeń otrzymujemy właśnie współczynnik 10.
Najczęstsze błędy w jednostkach
Przed wykonaniem działania sprawdź, czy wszystkie dane pasują do wzoru. Najczęściej pojawiają się następujące pomyłki:
- Podstawienie gęstości w g/cm³ bez sprawdzenia, w jakiej jednostce ma być wynik.
- Błędna zamiana jednostek, ponieważ 1 g/cm³ = 1000 g/dm³, a nie 100 g/dm³.
- Pominięcie mnożnika 10 przy użyciu stężenia procentowego w postaci wartości, na przykład 12 zamiast 0,12.
- Wstawienie masy substancji zamiast jej masy molowej M.
- Brak jednostki przy wyniku końcowym, który powinien być wyrażony w mol/dm³.
Jeżeli gęstość podano w g/dm³, nie używaj bezpośrednio wzoru przeznaczonego dla gęstości w g/cm³. Najpierw ujednolić jednostki albo zastosować przeliczenie wynikające z pełnego zapisu zależności.
W skrócie, do poprawnej konwersji potrzebujesz stężenia procentowego, gęstości roztworu i masy molowej substancji. Po podstawieniu ich do wzoru Cm = (Cp × d × 10) / M otrzymasz stężenie molowe w mol/dm³.
