I en målekolbe falder en dråbe ovenfra, opløsningen i halsen stiger langsomt til det lyserøde mærke og synker igen, som om den bliver fyldt op til volumen, mens blandingsbobler kredser i den runde del. Til højre drejer en centrifugerotor med fire glas, og nederst glider en markør hen ad skalaen op til én mol per liter.
Enhedsblad
Uden for SI · analytisk kemi blad 1/1 · rev. 2026-09Mol per liter
Enhed uden for SI · størrelse: stofmængdekoncentration c · 1 M = 1000 mol/m³
En varm opløsning fyldt op til mærket bliver stærkere, end journalen siger, når den køler af
En laborant opløser fyrre gram kaustisk soda, og kolben bliver mærkbart varm i hænderne: luden afgiver så meget varme, at opløsningen opvarmes ti til tyve grader, alt efter hvor meget vand der allerede er i kolben. Fylder man i hast straks op til mærket, er opløsningen stadig varm og udvidet; når den køler af, trækker den sig sammen under mærket, så journalen siger »præcis én mol per liter«, mens kolben indeholder lidt mere.
Mol per liter er praktisk, fordi den tæller partikler og ikke gram: i en liter énmolær opløsning af ethvert stof er der det samme antal molekyler, seks hundrede og to trilliarder, og derfor kan reaktioner beregnes med simple volumenforhold. Det er netop denne egenskab, der har gjort molariteten til arbejdsenheden for titrering, blodprøver og enhver laboratorieforskrift.
Men en liter er et volumen, og en væskes volumen afhænger af temperaturen; derfor er der ætset »20 °C« på enhver målekolbe: kun ved den temperatur betyder mærket det, der står på det. Molariteten viser sig at være en størrelse, der ændrer sig med det rum, kolben står i, og i præcist arbejde erstattes den af molaliteten, som har kilogram i nævneren.
Et opretstående latinsk M uden punktum, adskilt fra tallet med mellemrum: 0,1 M. Den strenge skrivemåde er mol per liter, mol/l eller mol/dm³, og i SI mol per kubikmeter. Stoffet angives altid: c(NaCl) = 0,154 mol/l, for en koncentration uden stof betyder intet.
Molariteten M tæller mol per liter opløsning, molaliteten b mol per kilogram opløsningsmiddel. Den første afhænger af temperaturen, fordi opløsningen udvider sig, den anden ikke; i fortyndet vand falder de næsten sammen, men i koncentreret syre afviger de med snesevis af procent. Og så: svovlsyrens normalitet N er dobbelt så stor som dens molaritet.
01 · Definition
afvejning · kolbe · mærke · temperaturStofmængdekoncentrationen er forholdet mellem stofmængden af det opløste stof og opløsningens volumen. Én mol per liter betyder, at hver liter af den færdige opløsning indeholder én mol partikler af stoffet, omkring 6,022·10²³ stk.
En sådan opløsning laves med vægt og målekolbe: en afvejning lig med molarmassen gange det nødvendige antal mol overføres til kolben, opløses og fyldes op med vand til mærket på halsen. Det vigtige er, at nævneren er opløsningens volumen, ikke vandets: en liter vand plus afvejningen giver mere end en liter, og derfor fylder man op til mærket i stedet for at afmåle vandet på forhånd.
Kolben er kalibreret ved tyve grader. Fyldes opløsningen op til mærket ved en anden temperatur, bliver dens volumen ved tyve grader et andet: en lun opløsning trækker sig sammen, når den køler af, og koncentrationen bliver højere end noteret; en kold udvider sig, når den bliver varm, og bliver svagere. For vandige opløsninger er korrektionen nogle tiendedele procent per ti grader, hvilket allerede er meget for en titrering.
Fortynding bevarer antallet af mol: så meget stof, som pipetten tog, havnede i den nye kolbe. Derfor er produktet af koncentration og volumen det samme før og efter, og en serie kalibreringsopløsninger fremstilles af én stamopløsning med simpel aritmetik.
Til venstre afvejningen på vægten, i midten målekolben, til højre en anden kolbe, hvor pipetten overfører en del af opløsningen til fortynding. Opløsningens farve bliver dybere med koncentrationen efter absorptionsloven, den ravfarvede stiplede linje i halsen viser, hvor menisken står, når opløsningen når tyve grader, og gule krystaller dukker op på bunden, hvis der er mere stof, end vandet kan opløse.
Tag en færdig opløsning og ændr kun rumtemperaturen. Den blå linje er dens molaritet, som falder, når opløsningen udvider sig; den lyserøde stiplede er molaliteten, som slet ikke afhænger af temperaturen; det ravfarvede punkt er din temperatur, og den lodrette linje er kalibreringens tyve grader.
02 · Omregning
enheder · fortynding · centrifugeFra gram til mol og fra mol til glasset
Den første fane regner koncentrationen om til millimol, gram per liter og partikler per milliliter for det valgte stof. Den anden beregner, hvor meget stamopløsning der skal bruges til en fortyndingsserie, og den tredje, hvilken acceleration et glas med opløsningen udsættes for i en centrifuge.
Huskeregel: gram per liter er molariteten gange molarmassen, og accelerationen i en centrifuge vokser med kvadratet på omdrejningstallet — dobbelt så hurtigt giver fire gange kraften.
For krystalhydrater omfatter molarmassen vandet: kobbersulfat-pentahydrat vejer næsten 250 gram per mol, vandfrit kobbersulfat kun 160. Med den forkerte formel tager laboranten fejl af koncentrationen med en faktor halvanden.
| Størrelse | Værdi | Bemærkning |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Ni størrelsesordener skiller det tilladte spor af bly i drikkevand fra vandet selv, og de skrives alle i én og samme enhed. Toppen af skalaen er bemærkelsesværdig: en liter rent vand er femoghalvtreds og en halv mol vand, mens koncentreret svovlsyre på atten mol per liter er et næsten rent stof: den indeholder kun omkring to mol vand per liter, ni gange mindre end syre.
04 · Måleinstrumenter
målekolbe · burette · centrifuge · spektrofotometerGlas, dråbe, rotor og stråle
Den smalle hals gør, at en millimeters højde svarer til en lille brøkdel af volumenet: for en kolbe på to hundrede og halvtreds milliliter er tolerancen i klasse A femten hundrededele milliliter. Meniskens underkant stilles på mærket, set nøjagtigt vandret.
Fra buretten tilsættes dråbevis en opløsning med kendt molaritet, indtil indikatoren skifter farve. Det forbrugte volumen gange denne molaritet giver antallet af mol i prøven — sådan måler den ene opløsnings molaritet den andens.
Et bundfald adskilles fra opløsningen med centrifugalkraft, og forskrifter angiver den ikke i omdrejninger, men som acceleration i g, fordi den også afhænger af rotorens radius. Her møder molariteten omdrejningen per minut: den samme suspension kræver forskellige omdrejningstal i forskellige centrifuger.
En opløsnings absorbans er proportional med dens molaritet, så længe den ikke er for stærk, og derfor aflæser et instrument kalibreret med en fortyndingsserie koncentrationen direkte af lyset. Det er den samme lov, der gør farven dybere i kolben i blok 01.
05 · Skriveregler
stoffet i parentes · latinsk M · temperatur ved præcist arbejdeKoncentration af hvad — altid skrevet
Molariteten skrives med stoffets formel i parentes, et opretstående latinsk M eller enheden mol per liter, og ved præcist arbejde tilføjes den temperatur, ved hvilken opløsningen blev fyldt op til mærket.
Den første fejl nævner ikke stoffet, og tallet kan hverken regnes om til gram eller til normalitet. Den anden skriver et kyrillisk М, som søgemaskiner og databaser ikke genkender. Den tredje siger »per liter« to gange. Den fjerde glemmer, at svovlsyre afgiver to protoner, og at dens normalitet er dobbelt så stor som molariteten. Den femte bytter det store bogstav ud med et lille og dermed molariteten med molaliteten, og den sjette sætter en liter opløsningsmiddel i nævneren i stedet for en liter opløsning.
06 · Naboenheder
mol/kg · N · mol/m³Molariteten lever blandt tre naboer: molaliteten, der ikke frygter temperaturen; normaliteten, der ikke tæller molekyler, men reagerende partikler; og SI-enheden, hvor den samme størrelse er tusind gange større i tal.
Stofmængde per kilogram opløsningsmiddel: vejning afhænger ikke af temperaturen, og derfor bruger termokemi og kryoskopi netop den.
Mol ækvivalenter per liter; IUPAC har længe frarådet den, men den lever stadig på flasker med titreropløsninger af den gamle skole, og den er let at forveksle med molariteten.
Centrifugen gør omdrejninger til acceleration, og en sedimentationsforskrift angiver den i g; på omdrejningens ark bor også stroboskopet, som rotorens omdrejningstal kontrolleres med.
07 · Historisk afsnit
arkiv · hvordan mol blev et talFra Avogadros hypotese til et eksakt tal
{text}
I skrivemåden »én mol per liter« forenes to meget forskellige ting. Molen er siden 2019 defineret ved et eksakt antal partikler og er derfor fejlfri, mens literen i kolben hviler på glasset, mærket og den temperatur, den blev målt ved. Hele molaritetens usikkerhed bor i nævneren: i afvejningens renhed, i kolbens klasse og i, om opløsningen nåede at køle af.
Derfor fremstilles standardopløsninger til kontrol af analyseinstrumenter ikke efter volumen, men efter masse, og certifikater angiver koncentrationen i mol per kilogram. Molariteten forbliver arbejdsenheden i den daglige analyse: praktisk, anskuelig og ærlig, så længe kolben og termometeret viser de samme tyve grader.