Mikä on molaarisuus?

Molaarisuus on kemiallinen termi, joka viittaa aineen, tavallisesti liuenneen aineen tai liuottimen määrään, joka esiintyy tietyssä liuotilavuudessa, ja joka tunnetaan yleisemmin termeillä, kuten moolimassa tai yksinkertaisesti pitoisuus. Viite perustuu mooli-, mooli- tai grammolekyylin perusmolekyyliyksikköön, joka määritellään löyhästi kemiallisen alkuaineen tai yhdisteen molekyylipainona grammoina ilmaistuna. Molekyylipainot vaihtelevat aineesta toiseen, koska ne perustuvat kaikkien atomien painon summaan, jotka sitoutuvat yhteen muodostaen aineen perusmolekyylejä.

Useimmissa kemian molaarisuuslaskelmissa käytetään peruslukua 12 vertailupisteenä, jolloin isotooppi hiili-12 on atomimassayksikön perusta. Yksinkertainen molaarisuuskaava esimerkkinä olisi yhdistelmä kahdesta vetyatomista, jotka sitoutuvat toisiinsa luonnossa muodostamaan vety-2, tai deuteriumia, jonka molaarisuus on kaksi. Koska molaarisuuden laskentakaavassa on otettava huomioon tilavuudessa olevat kolme ulottuvuutta, molaarisuus ilmaistaan ​​joko mooleina kuutiometriä kohti kansainvälisissä standardiyksiköissä tai mooleina litraa kohti ja perusmolaarimassana määritellään yksi mooli litraa kohden .

Molaarisuuskaavoista tulee monimutkaisempia tarvittaessa määritettäessä todellinen arvio molekyylien määrästä, jotka ovat olemassa tietyssä tilavuudessa tai moolimassa. Nämä laskelmat perustuvat Avogadron lukuun, joka on erittäin suuri määrä 6.0225 x 1023, joka edustaa molekyylien lukumäärää aineen moolina, ja perustui aluksi molekyylien määrään happimolekyylgrammassa. Idean uudempaan päivitykseen viitataan nimellä Avogadron vakio, joka vaihtelee vain hieman alkuperäisestä luvusta 6.0221 x 1023, jotta voidaan ottaa huomioon muutokset tavanomaisten kansainvälisten yksiköiden laskennassa vuodesta 2011. Tällaiset hienot laskelmat molekyylien määrälle Lorenzo Avogadro, italialainen fyysikko ja kemisti 18 -luvulta, teki erään teoksen, ja siihen liittyvät teoriat, kuten Avogardon laki, jotka määrittävät ideaalikaasun molekyylien määrän, nimettiin hänen mukaansa.

Jaksotaulukon yksittäisten elementtien määritellyt atomipainot mahdollistavat nyt tietyn yhdisteen molaarisuuden laskemisen, kun kunkin perusmolekyylin rakenne on tiedossa. Tällainen tieto on hyödyllistä kemian kokeissa, kuten sellaisissa, joihin liittyy hapon molaarisuus, tai laskettaessa liuosten happamuutta ja emäksisyyttä, jos joko liuoksen molekyylipaino tai tilavuus tiedetään etukäteen. Tätä prosessia kutsutaan yleisesti titraukseksi, joka sisältää reagenssien lisäämisen liuokseen, kunnes se muuttaa sen happo- tai emäsluonnetta, jota voidaan sitten käyttää läsnä olevan alkuperäisen aineosan molaarisuuden tai molekyylien määrän määrittämiseen.