Что такое калькулятор перевода молярности в моляльность?
Этот инструмент переводит молярность (число моль растворённого вещества на литр раствора, моль/л) в моляльность (число моль вещества на килограмм растворителя, моль/кг). Эти две единицы концентрации различаются потому, что молярность рассчитывается через полный объём раствора, а моляльность — только через массу растворителя. Чтобы перейти от одной величины к другой, нужно знать плотность раствора и молярную массу растворённого вещества.
Как пользоваться калькулятором
Введите молярность (M) в моль/л, измеренную плотность раствора (ρ) в г/мл и молярную массу (MW) растворённого вещества в г/моль. Калькулятор покажет моляльность в моль/кг, а также массу растворителя, содержащегося в одном литре раствора.
Разбираем формулу
Возьмём 1 литр (1000 мл) раствора. Его общая масса равна \(1000\cdot\rho\) граммов. В нём содержится \(M\) моль растворённого вещества, масса которого составляет \(M\cdot MW\) граммов. Значит, масса растворителя равна \((1000\cdot\rho - M\cdot MW)\) граммов \(= (1000\cdot\rho - M\cdot MW)/1000\) кг. Моляльность — это число моль вещества, делённое на килограммы растворителя:
$$m = \frac{1000 \cdot \text{M (mol/L)}}{1000 \cdot \text{$\rho$ (g/mL)} - \text{M} \cdot \text{MW (g/mol)}}$$
Пример расчёта
Раствор NaCl с молярностью 1 моль/л (MW = 58,44 г/моль) имеет плотность 1,05 г/мл. Масса растворителя равна $$(1000\times1{,}05 - 1\times58{,}44)/1000 = 0{,}99156 \text{ кг}.$$ Моляльность $$= 1 / 0{,}99156 \approx 1{,}0085 \text{ моль/кг}.$$ 1,0085 моль/кг. Поскольку часть массы раствора приходится на само вещество, моляльность оказывается чуть больше молярности.
Частые вопросы
Почему молярность и моляльность различаются? Молярность считается через объём раствора (а он зависит от температуры), тогда как моляльность — через массу растворителя (не зависит от температуры). Поэтому совпадать они могут лишь в очень разбавленных водных растворах.
Какую плотность подставлять? Используйте измеренную плотность всего раствора, а не чистого растворителя.
Может ли результат быть отрицательным или неопределённым? Если значение \(M\cdot MW\) превышает \(1000\cdot\rho\), то введённые данные физически невозможны — перепроверьте молярную массу и плотность.
