Egy mérőlombikba felülről csepp hull, a nyakban az oldat lassan felemelkedik a rózsaszín jelig, majd visszasüllyed, mintha jelre töltenék, a hasas részben pedig keverőbuborékok köröznek. Jobbra egy centrifuga rotorja forog négy kémcsővel, lent pedig egy jel halad a skálán egy mol per köbdeciméterig.
Egységlap
SI-n kívüli · analitikai kémia adatlap 1/1 · átd. 2026-09Mol per liter
SI-n kívüli egység · mennyiség: anyagmennyiség-koncentráció c · 1 M = 1000 mol/m³
A forrón jelre töltött oldat kihűlve töményebb lesz, mint ami a naplóban áll
A laboráns negyven gramm marónátront old fel, és a lombik érezhetően felmelegszik a kezében: a lúg annyi hőt ad le, hogy az oldat tíz–húsz fokkal felmelegszik, attól függően, mennyi víz van már a lombikban. Ha sietségében rögtön jelre tölti, az oldat még forró és kitágult, kihűlve a jel alá húzódik össze, így a naplóban „pontosan egy mol per liter” áll, a lombikban pedig valamivel több.
A mol per liter azért kényelmes, mert részecskéket számol, nem grammokat: bármely anyag egymólos oldatának egy literében ugyanannyi molekula van, hatszázkettő trilliárd, ezért a reakciók egyszerű térfogatarányokkal számolhatók. Éppen ez a tulajdonság tette a molaritást a titrálás, a vérvizsgálat és minden laboratóriumi előirat munkaegységévé.
Csakhogy a liter térfogat, a folyadék térfogata pedig a hőmérséklettől függ; ezért van minden mérőlombikba „20 °C” maratva: csak ezen a hőmérsékleten jelenti a jel azt, ami rá van írva. A molaritás olyan mennyiségnek bizonyul, amely azzal a helyiséggel változik, ahol a lombik áll, a pontos munkákban ezért a molalitás váltja fel, amelynek nevezőjében kilogramm áll.
Álló latin nagy M pont nélkül, a számtól szóközzel elválasztva: 0,1 M. A szigorú írásmód mol per köbdeciméter, mol/dm³ vagy mol/l, az SI-ben mol per köbméter. Az anyagot mindig megadják: c(NaCl) = 0,154 mol/dm³, mert anyag nélkül a koncentráció semmit sem jelent.
A molaritás M mólokat számol liter oldatra, a molalitás b mólokat kilogramm oldószerre. Az előbbi függ a hőmérséklettől, mert az oldat kitágul, az utóbbi nem; híg vízben szinte egybeesnek, tömény savban viszont tízszázalékokkal térnek el. És még: a kénsav normalitása N kétszerese a molaritásának.
01 · Meghatározás
bemérés · lombik · jel · hőmérsékletAz anyagmennyiség-koncentráció az oldott anyag anyagmennyiségének és az oldat térfogatának hányadosa. Egy mol per liter azt jelenti, hogy a kész oldat minden literében egy mol részecske van az adott anyagból, vagyis mintegy 6,022·10²³ darab.
Ilyen oldatot mérleggel és mérőlombikkal készítenek: a moláris tömeg és a szükséges mólszám szorzatával egyenlő bemérést a lombikba viszik, feloldják, és vízzel a nyakon lévő jelig töltik. A lényeg, hogy a nevezőben az oldat térfogata áll, nem a vízé: egy liter víz a bemért anyaggal több mint egy liter, ezért a vizet jelre töltik, nem előre mérik ki.
A lombik húsz fokon van kalibrálva. Ha az oldatot más hőmérsékleten töltik jelre, a térfogata húsz fokon más lesz: a langyos oldat hűlve összehúzódik, és a koncentráció nagyobb lesz a feljegyzettnél, a hideg pedig melegedve kitágul és hígabb lesz. Vizes oldatoknál a korrekció tíz fokonként néhány tized százalék, ami titrálásnál már sok.
A hígítás megőrzi a mólszámot: amennyi anyagot a pipetta felvett, annyi került az új lombikba. Ezért a koncentráció és a térfogat szorzata előtte és utána ugyanaz, és egy kalibráló oldatsor egyetlen törzsoldatból egyszerű számtannal készül.
Balra a bemérés a mérlegen, középen a mérőlombik, jobbra egy második lombik, amelybe a pipetta az oldat egy részét hígításra átviszi. Az oldat színe az elnyelési törvény szerint a koncentrációval mélyül, a nyakban lévő borostyánszínű szaggatott vonal mutatja, hol lesz a meniszkusz, amikor az oldat eléri a húsz fokot, az alján pedig sárga kristályok jelennek meg, ha több az anyag, mint amennyit a víz feloldani képes.
Vegyünk egy kész oldatot, és csak a szobahőmérsékletet változtassuk. A kék vonal a molaritása, amely csökken, ahogy az oldat kitágul; a rózsaszín szaggatott a molalitás, amely egyáltalán nem függ a hőmérséklettől; a borostyánszínű pont az ön hőmérséklete, a függőleges vonal pedig a kalibrálás húsz foka.
02 · Átszámítás
egységek · hígítás · centrifugaGrammokból mólok, mólokból kémcső
Az első fül a koncentrációt millimólra, gramm per literre és milliliterenkénti részecskére váltja át a kiválasztott anyagra. A második kiszámolja, mennyi törzsoldat kell egy hígítási sorhoz, a harmadik pedig, milyen gyorsulás éri az ilyen oldatot tartalmazó kémcsövet a centrifugában.
Megjegyzendő szabály: a gramm per liter a molaritás és a moláris tömeg szorzata, a centrifugában a gyorsulás pedig a fordulatszám négyzetével nő — kétszeres fordulat négyszeres erőt ad.
Kristályhidrátoknál a moláris tömeg tartalmazza a vizet: a réz-szulfát-pentahidrát csaknem 250 gramm mólonként, a vízmentes réz-szulfát csak 160. Rossz képlettel a laboráns másfélszeresen téved a koncentrációban.
| Mennyiség | Érték | Megjegyzés |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Kilenc nagyságrend választja el az ivóvízben megengedett ólomnyomot magától a víztől, és mindet egyetlen egységgel írják. A skála teteje érdekes: egy liter tiszta víz ötvenöt és fél mol víz, a literenként tizennyolc mólos tömény kénsav pedig szinte tiszta anyag: literenként csak mintegy két mol vizet tartalmaz, kilencszer kevesebbet, mint savat.
04 · Mérőeszközök
mérőlombik · büretta · centrifuga · spektrofotométerÜveg, csepp, rotor és sugár
A szűk nyak miatt egy milliméter magasság a térfogat kis töredékének felel meg: a kétszázötven milliliteres lombiknál az A osztály tűrése tizenöt század milliliter. A meniszkusz alsó szélét pontosan vízszintesen nézve állítják a jelre.
A bürettából cseppenként ismert molaritású oldatot adnak a mintához, amíg az indikátor színt nem vált. Az elfogyott térfogat és e molaritás szorzata adja a minta mólszámát — így méri az egyik oldat molaritása a másikét.
A csapadékot centrifugális erővel választják el az oldattól, és az előiratok nem fordulatban, hanem g-ben kifejezett gyorsulásként adják meg, mert a rotor sugarától is függ. Itt találkozik a molaritás a percenkénti fordulattal: ugyanaz a szuszpenzió különböző centrifugákon különböző fordulatszámot igényel.
Az oldat abszorbanciája arányos a molaritásával, amíg nem túl tömény, ezért egy hígítási sorral kalibrált műszer a koncentrációt közvetlenül a fényből olvassa le. Ez ugyanaz a törvény, amely szerint a 01-es blokk lombikjában a szín mélyül.
05 · Írásszabályok
anyag zárójelben · latin M · hőmérséklet pontos munkánálMinek a koncentrációja — mindig kiírva
A molaritást az anyag képletével zárójelben, álló latin M-mel vagy a mol per liter egységgel írják, pontos munkánál pedig hozzáteszik a hőmérsékletet, amelyen az oldatot jelre töltötték.
Az első hiba nem nevezi meg az anyagot, és a szám sem grammra, sem normalitásra nem váltható át. A második cirill М-et ír, amelyet a keresők és az adatbázisok nem ismernek fel. A harmadik kétszer mondja, hogy „literenként”. A negyedik elfelejti, hogy a kénsav két protont ad le, és normalitása a molaritás kétszerese. Az ötödik a nagybetűt kisbetűre cseréli, és ezzel a molaritást molalitásra, a hatodik pedig liter oldat helyett liter oldószert tesz a nevezőbe.
06 · Szomszédos egységek
mol/kg · N · mol/m³A molaritás három szomszéd között él: a molalitás, amely nem fél a hőmérséklettől; a normalitás, amely nem molekulákat, hanem reagáló részecskéket számol; és az SI-egység, amelyben ugyanaz a mennyiség számértékben ezerszer nagyobb.
Anyagmennyiség kilogramm oldószerre: a mérés nem függ a hőmérséklettől, ezért a termokémia és a krioszkópia éppen ezt használja.
Egyenértéknyi mól literenként; az IUPAC régóta nem ajánlja, de a régi iskola mérőoldatainak üvegein még él, és könnyű összekeverni a molaritással.
A centrifuga a fordulatot gyorsulássá alakítja, az ülepítési előirat pedig g-ben adja meg; a fordulat lapján lakik a sztroboszkóp is, amellyel a rotor fordulatszámát ellenőrzik.
07 · Történeti rész
archívum · hogyan lett a mólból számAvogadro hipotézisétől egy pontos számig
{text}
Az „egy mol per liter” írásmódban két nagyon különböző dolog egyesül. A mól 2019 óta pontos részecskeszámmal van definiálva, ezért kifogástalan, a lombik litere viszont az üvegen, a jelen és azon a hőmérsékleten nyugszik, amelyen kimérték. A molaritás teljes bizonytalansága a nevezőben lakik: a bemérés tisztaságában, a lombik osztályában és abban, hogy az oldat kihűlt-e.
Ezért az analitikai műszerek ellenőrzésére szolgáló standard oldatokat nem térfogat, hanem tömeg szerint készítik, a tanúsítványok pedig a koncentrációt mól per kilogrammban adják meg. A molaritás a mindennapi analitika munkaegysége marad: kényelmes, szemléletes és becsületes, amíg a lombik és a hőmérő ugyanazt a húsz fokot mutatja.