Что делает этот калькулятор
Когда вы смешиваете два раствора, содержащих одно и то же растворённое вещество, итоговая концентрация оказывается где-то между двумя исходными значениями. Калькулятор находит конечную молярность по простому принципу сохранения количества вещества (моль). Достаточно ввести молярность и объём каждого раствора — и вы получите молярность готовой смеси, а также суммарное количество молей вещества и общий объём.
Разбираем формулу
Молярность (M) — это количество молей растворённого вещества на литр раствора. Число молей в любом растворе равно произведению концентрации на объём: \(n = M \times V\). При смешивании двух растворов одного вещества моли просто складываются, а объёмы суммируются (в предположении аддитивности объёмов — для разбавленных водных растворов это хорошее приближение):
$$M_{\text{конеч}} = \frac{M_1 V_1 + M_2 V_2}{V_1 + V_2}$$
В числителе — суммарное количество молей вещества, в знаменателе — общий объём. Для обоих растворов используйте одинаковые единицы объёма — подойдут как литры, так и миллилитры, главное не менять их по ходу расчёта: в дроби единицы сокращаются.
Пример расчёта
Допустим, вы смешиваете 0,5 л раствора NaCl с концентрацией 1,0 M и 0,5 л раствора NaCl с концентрацией 2,0 M. Суммарное количество молей: \((1{,}0 \times 0{,}5) + (2{,}0 \times 0{,}5) = 0{,}5 + 1{,}0 = 1{,}5\) моль. Общий объём: \(0{,}5 + 0{,}5 = 1{,}0\) л. Тогда $$M_{\text{конеч}} = \frac{1{,}5}{1{,}0} = 1{,}5 \text{ M}$$ — ровно среднее значение, ведь объёмы равны.
Частые вопросы
Подходит ли это для разбавления чистой водой? Да. Задайте одному из растворов концентрацию 0 M и укажите объём добавленной воды — формула превратится в классическое уравнение разбавления \(M_1 V_1 = M_2 V_2\).
Можно ли использовать миллилитры вместо литров? Да, если оба объёма указаны в одной и той же единице. Итоговая молярность не зависит от выбранной единицы объёма, потому что объём входит и в числитель, и в знаменатель.
Почему вещество должно быть одним и тем же? Формула складывает моли одного-единственного вещества. Если растворённые вещества разные или вступают в реакцию, суммарное количество молей конкретного вещества уже не будет простой суммой, и калькулятор окажется неприменим.
