Do odměrné baňky padá shora kapka, roztok v hrdle pomalu stoupá k růžové rysce a zase klesá, jako by ho doplňovali po rysku, a v baňatém těle krouží bublinky míchání. Vpravo se otáčí rotor odstředivky se čtyřmi zkumavkami a dole dojíždí značka po stupnici až k jednomu molu na litr.
List jednotky
Mimo SI · analytická chemie list 1/1 · rev. 2026-09Mol na litr
Jednotka mimo SI · veličina: látková koncentrace c · 1 M = 1000 mol/m³
Horký roztok doplněný po rysku vychladne silnější, než stojí v deníku
Laborant rozpouští čtyřicet gramů hydroxidu sodného a baňka se mu v rukou znatelně ohřívá: louh uvolňuje tolik tepla, že se roztok zahřeje o deset až dvacet stupňů podle toho, kolik vody už v baňce je. Když se ve spěchu doplní hned po rysku, roztok je ještě horký a roztažený, a vychladnutím se smrští pod rysku, takže v deníku bude „přesně jeden mol na litr“, a v baňce o něco víc.
Mol na litr je pohodlný tím, že počítá částice, a ne gramy: v litru jednomolárního roztoku jakékoli látky je stejný počet molekul, šest set dva triliard, a proto lze reakce počítat prostými poměry objemů. Právě tato vlastnost udělala z molarity pracovní jednotku titrace, rozboru krve i každého laboratorního předpisu.
Jenže litr je objem a objem kapaliny závisí na teplotě, proto je na každé odměrné baňce vyleptáno „20 °C“: jen při této teplotě znamená ryska to, co na ní stojí. Molarita se ukazuje jako veličina, která se mění s místností, v níž baňka stojí, a v přesných pracích ji nahrazuje molalita, která má ve jmenovateli kilogramy.
Stojaté latinské velké M bez tečky, od čísla oddělené mezerou: 0,1 M. Přesný zápis je mol na litr, mol/l nebo mol/dm³, v SI mol na metr krychlový. Vždy se uvádí látka: c(NaCl) = 0,154 mol/l, protože koncentrace bez látky nic neznamená.
Molarita M počítá moly na litr roztoku, molalita b moly na kilogram rozpouštědla. První závisí na teplotě, protože se roztok roztahuje, druhá ne; ve zředěné vodě téměř splývají, ale v koncentrované kyselině se rozcházejí o desítky procent. A ještě: normalita N kyseliny sírové je dvojnásobkem její molarity.
01 · Definice
navážka · baňka · ryska · teplotaLátková koncentrace je poměr látkového množství rozpuštěné látky k objemu roztoku. Jeden mol na litr znamená, že každý litr hotového roztoku obsahuje jeden mol částic této látky, tedy asi 6,022·10²³ kusů.
Takový roztok se připravuje váhou a odměrnou baňkou: navážka rovná molární hmotnosti krát potřebný počet molů se převede do baňky, rozpustí a doplní vodou po rysku na hrdle. Důležité je, že ve jmenovateli stojí objem roztoku, ne vody: litr vody plus navážka dá víc než litr, a proto se voda doplňuje po rysku, a ne odměřuje předem.
Baňka je kalibrovaná při dvaceti stupních. Doplní-li se roztok po rysku při jiné teplotě, bude jeho objem při dvaceti stupních jiný: teplý roztok se při chladnutí smrští a koncentrace vyjde vyšší, než je zapsáno, studený se při ohřátí roztáhne a zeslábne. U vodných roztoků činí korekce desetiny procenta na deset stupňů, což je pro titraci už hodně.
Ředění zachovává počet molů: kolik látky odebrala pipeta, tolik jí skončilo v nové baňce. Proto je součin koncentrace a objemu před ředěním i po něm stejný a řada kalibračních roztoků vzniká z jednoho zásobního roztoku prostou aritmetikou.
Vlevo navážka na váze, uprostřed odměrná baňka, vpravo druhá baňka, do které pipeta převádí část roztoku k ředění. Barva roztoku podle absorpčního zákona sytí s koncentrací, jantarová čárkovaná čára v hrdle ukazuje, kde bude meniskus, až roztok dosáhne dvaceti stupňů, a na dně se objeví žluté krystaly, je-li látky víc, než voda dokáže rozpustit.
Vezměme hotový roztok a měňme jen teplotu místnosti. Modrá čára je jeho molarita, která klesá, když se roztok roztahuje; růžová čárkovaná je molalita, která na teplotě vůbec nezávisí; jantarový bod je vaše teplota a svislá čára dvacet stupňů kalibrace.
02 · Převod
jednotky · ředění · odstředivkaOd gramů k molům a od molů ke zkumavce
První karta převádí koncentraci na milimoly, gramy na litr a částice na mililitr pro zvolenou látku. Druhá spočítá, kolik zásobního roztoku vzít pro ředicí řadu, a třetí, jakému zrychlení bude zkumavka s tímto roztokem vystavena v odstředivce.
Pravidlo k zapamatování: gramy na litr jsou molarita krát molární hmotnost a zrychlení v odstředivce roste se čtvercem otáček — dvojnásobné otáčky dají čtyřnásobnou sílu.
U krystalohydrátů zahrnuje molární hmotnost vodu: pentahydrát síranu měďnatého váží téměř 250 gramů na mol, bezvodý síran měďnatý jen 160. Se špatným vzorcem se laborant v koncentraci splete jedenapůlkrát.
| Veličina | Hodnota | Poznámka |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Devět řádů dělí přípustnou stopu olova v pitné vodě od vody samotné a všechny se zapisují jednou jednotkou. Vrchol stupnice je zajímavý: litr čisté vody je padesát pět a půl molu vody, zatímco koncentrovaná kyselina sírová o osmnácti molech na litr je téměř čistá látka: obsahuje jen asi dva moly vody na litr, devětkrát méně než kyseliny.
04 · Měřicí přístroje
odměrná baňka · byreta · odstředivka · spektrofotometrSklo, kapka, rotor a paprsek
Úzké hrdlo způsobí, že milimetr výšky odpovídá malému zlomku objemu: u baňky o dvou stech padesáti mililitrech činí tolerance třídy A patnáct setin mililitru. Spodní okraj menisku se nastavuje na rysku při pohledu přesně vodorovně.
Z byrety se po kapkách přidává roztok známé molarity, dokud indikátor nezmění barvu. Spotřebovaný objem krát tato molarita dá počet molů ve vzorku — tak měří molarita jednoho roztoku jiný.
Sraženina se od roztoku odděluje odstředivou silou a postupy ji neuvádějí v otáčkách, ale jako zrychlení v g, protože závisí i na poloměru rotoru. Tady se molarita potkává s otáčkou za minutu: táž suspenze potřebuje na různých odstředivkách různé otáčky.
Absorbance roztoku je úměrná jeho molaritě, dokud není příliš koncentrovaný, a proto přístroj kalibrovaný ředicí řadou čte koncentraci přímo ze světla. Je to tentýž zákon, podle kterého sytí barva v baňce z bloku 01.
05 · Pravidla zápisu
látka v závorce · M latinské · teplota v přesných pracíchKoncentrace čeho — vždy psát
Molarita se zapisuje se vzorcem látky v závorce, stojatým latinským M nebo jednotkou mol na litr a v přesných pracích se přidává teplota, při níž byl roztok doplněn po rysku.
První chyba neuvádí látku a číslo nelze převést ani na gramy, ani na normalitu. Druhá píše cyrilské М, které vyhledávače a databáze nepoznají. Třetí říká „na litr“ dvakrát. Čtvrtá zapomíná, že kyselina sírová odštěpuje dva protony a její normalita je dvojnásobkem molarity. Pátá mění velké písmeno na malé, a tím molaritu na molalitu, a šestá dává do jmenovatele litr rozpouštědla místo litru roztoku.
06 · Sousední jednotky
mol/kg · N · mol/m³Molarita žije mezi třemi sousedy: molalitou, která se nebojí teploty; normalitou, která nepočítá molekuly, ale reagující částice; a jednotkou SI, v níž je táž veličina číselně tisíckrát větší.
Látkové množství na kilogram rozpouštědla: vážení nezávisí na teplotě, a proto ji používají termochemie a kryoskopie.
Moly ekvivalentů na litr; IUPAC ji dávno nedoporučuje, ale stále žije na lahvích odměrných roztoků staré školy a snadno se plete s molaritou.
Odstředivka mění otáčky na zrychlení a sedimentační postup ho uvádí v g; na listu otáčky bydlí i stroboskop, kterým se kontrolují otáčky rotoru.
07 · Historický oddíl
archiv · jak se z molu stalo čísloOd Avogadrovy hypotézy k přesnému číslu
{text}
V zápisu „jeden mol na litr“ se spojují dvě velmi odlišné věci. Mol je od roku 2019 definován přesným počtem částic, a je proto bezchybný, zatímco litr v baňce stojí na skle, rysce a teplotě, při které byl odměřen. Celá nejistota molarity sídlí ve jmenovateli: v čistotě navážky, ve třídě baňky a v tom, zda roztok stačil vychladnout.
Proto se standardní roztoky pro kontrolu analytických přístrojů připravují ne objemově, ale hmotnostně, a certifikáty uvádějí koncentraci v molech na kilogram. Molarita zůstává pracovní jednotkou každodenní analýzy: pohodlná, názorná a poctivá, dokud baňka i teploměr ukazují stejných dvacet stupňů.