In een maatkolf valt van boven een druppel, de oplossing in de hals stijgt langzaam tot de roze streep en zakt weer, alsof ze wordt aangevuld, terwijl in het bolle deel mengbelletjes rondgaan. Rechts draait een centrifugerotor met vier buisjes, en onderaan schuift een merkteken over de schaal tot één mol per liter.
Eenheidsblad
Buiten het SI · analytische chemie blad 1/1 · herz. 2026-09Mol per liter
Eenheid buiten het SI · grootheid: hoeveelheid-stofconcentratie c · 1 M = 1000 mol/m³
Een warme oplossing die tot de streep is aangevuld, wordt na afkoelen sterker dan het logboek zegt
Een laborant lost veertig gram natronloog op, en de kolf wordt merkbaar warm in zijn handen: de loog geeft zoveel warmte af dat de oplossing tien tot twintig graden opwarmt, afhankelijk van hoeveel water er al in de kolf zit. Wie haastig meteen tot de streep aanvult, heeft een oplossing die nog warm en uitgezet is; afgekoeld krimpt ze tot onder de streep, zodat het logboek „precies één mol per liter” zegt terwijl de kolf iets meer bevat.
De mol per liter is handig omdat hij deeltjes telt en geen grammen: in een liter van een eenmolaire oplossing van om het even welke stof zit hetzelfde aantal moleculen, zeshonderdtwee triljard, en daarom kun je reacties berekenen met eenvoudige volumeverhoudingen. Precies die eigenschap maakte de molariteit tot de werkeenheid van de titratie, het bloedonderzoek en elk laboratoriumrecept.
Maar een liter is een volume, en het volume van een vloeistof hangt af van de temperatuur; daarom is in elke maatkolf „20 °C” gegraveerd: alleen bij die temperatuur betekent de streep wat erop staat. De molariteit blijkt een grootheid die verandert met de ruimte waarin de kolf staat, en bij nauwkeurig werk vervangt men haar door de molaliteit, die kilogrammen in de noemer heeft.
Een rechtopstaande Latijnse M zonder punt, met een spatie na het getal: 0,1 M. De strikte notatie is mol per liter, mol/L of mol/dm³, en in het SI mol per kubieke meter. De stof wordt er altijd bij vermeld: c(NaCl) = 0,154 mol/L, want een concentratie zonder stof betekent niets.
De molariteit M telt mol per liter oplossing, de molaliteit b mol per kilogram oplosmiddel. De eerste hangt af van de temperatuur, omdat de oplossing uitzet, de tweede niet; in verdund water vallen ze bijna samen, maar in geconcentreerd zuur lopen ze tientallen procenten uiteen. En nog iets: de normaliteit N van zwavelzuur is het dubbele van de molariteit.
01 · Definitie
afwegen · kolf · streep · temperatuurDe hoeveelheid-stofconcentratie is de verhouding van de hoeveelheid opgeloste stof tot het volume van de oplossing. Eén mol per liter betekent dat elke liter van de kant-en-klare oplossing één mol deeltjes van die stof bevat, ongeveer 6,022·10²³ stuks.
Zo’n oplossing maak je met een balans en een maatkolf: een afgewogen hoeveelheid, gelijk aan de molaire massa maal het benodigde aantal mol, wordt in de kolf gebracht, opgelost en met water aangevuld tot de streep op de hals. Belangrijk is dat in de noemer het volume van de oplossing staat, niet van het water: een liter water plus de afgewogen stof geeft meer dan een liter, en daarom vul je aan tot de streep in plaats van het water vooraf af te meten.
De kolf is gekalibreerd bij twintig graden. Wie bij een andere temperatuur tot de streep aanvult, krijgt bij twintig graden een ander volume: een lauwe oplossing krimpt bij afkoelen en de concentratie wordt hoger dan genoteerd; een koude zet bij opwarmen uit en wordt zwakker. Voor waterige oplossingen is de correctie enkele tienden van een procent per tien graden, wat voor een titratie al veel is.
Verdunnen behoudt het aantal mol: zoveel stof als de pipet opnam, zoveel komt in de nieuwe kolf terecht. Daarom is het product van concentratie en volume voor en na gelijk, en ontstaat een reeks kalibratieoplossingen uit één stamoplossing door eenvoudige rekenkunde.
Links de afgewogen hoeveelheid op de balans, in het midden de maatkolf, rechts een tweede kolf waarin de pipet een deel van de oplossing overbrengt om te verdunnen. De kleur van de oplossing wordt volgens de absorptiewet dieper met de concentratie, de amberkleurige stippellijn in de hals laat zien waar de meniscus staat als de oplossing twintig graden bereikt, en gele kristallen verschijnen op de bodem als er meer stof is dan het water kan oplossen.
Neem een kant-en-klare oplossing en verander alleen de kamertemperatuur. De blauwe lijn is haar molariteit, die daalt als de oplossing uitzet; de roze stippellijn is de molaliteit, die helemaal niet van de temperatuur afhangt; de amberkleurige stip is uw temperatuur, en de verticale lijn zijn de twintig graden van de kalibratie.
02 · Omrekening
eenheden · verdunning · centrifugeVan grammen naar mol en van mol naar het buisje
Het eerste tabblad rekent de concentratie om naar millimol, gram per liter en deeltjes per milliliter voor de gekozen stof. Het tweede berekent hoeveel stamoplossing je nodig hebt voor een verdunningsreeks, en het derde welke versnelling een buisje met deze oplossing in een centrifuge ondergaat.
Ezelsbruggetje: gram per liter is molariteit maal molaire massa, en de versnelling in een centrifuge groeit met het kwadraat van het toerental — dubbel zo snel geeft vier keer de kracht.
Bij kristalhydraten omvat de molaire massa het water: kopersulfaatpentahydraat weegt bijna 250 gram per mol, watervrij kopersulfaat maar 160. Met de verkeerde formule zit de laborant er anderhalve keer naast in de concentratie.
| Grootheid | Waarde | Toelichting |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Negen ordes van grootte scheiden het toegestane spoor lood in drinkwater van het water zelf, en ze worden allemaal in één eenheid geschreven. De top van de schaal is opmerkelijk: een liter zuiver water is vijfenvijftig en een halve mol water, terwijl geconcentreerd zwavelzuur van achttien mol per liter bijna een zuivere stof is: het bevat maar ongeveer twee mol water per liter, negen keer minder dan zuur.
04 · Meetinstrumenten
maatkolf · buret · centrifuge · spectrofotometerGlas, druppel, rotor en straal
De smalle hals zorgt ervoor dat een millimeter hoogte overeenkomt met een klein deel van het volume: voor een kolf van tweehonderdvijftig milliliter is de tolerantie van klasse A vijftien honderdste milliliter. De onderkant van de meniscus breng je op de streep, strikt horizontaal kijkend.
Uit de buret wordt druppel voor druppel een oplossing met bekende molariteit toegevoegd tot de indicator van kleur verandert. Het verbruikte volume maal die molariteit geeft het aantal mol in het monster — zo meet de molariteit van de ene oplossing die van de andere.
Een neerslag wordt door middelpuntvliedende kracht van de oplossing gescheiden, en protocollen geven die niet op in omwentelingen maar als versnelling in g, omdat ze ook van de rotorstraal afhangt. Hier ontmoet de molariteit de omwenteling per minuut: dezelfde suspensie vraagt op verschillende centrifuges verschillende toerentallen.
De extinctie van een oplossing is evenredig met haar molariteit zolang ze niet te sterk is, en daarom leest een met een verdunningsreeks gekalibreerd apparaat de concentratie rechtstreeks af aan het licht. Het is dezelfde wet waardoor de kleur in de kolf van blok 01 dieper wordt.
05 · Schrijfregels
stof tussen haakjes · M Latijns · temperatuur bij nauwkeurig werkConcentratie waarvan — altijd vermelden
De molariteit schrijf je met de formule van de stof tussen haakjes, een rechtopstaande Latijnse M of de eenheid mol per liter, en bij nauwkeurig werk voeg je de temperatuur toe waarbij tot de streep is aangevuld.
De eerste fout noemt de stof niet, en het getal laat zich niet omrekenen naar grammen of naar normaliteit. De tweede schrijft een Cyrillische М, die zoekmachines en databanken niet herkennen. De derde zegt twee keer „per liter”. De vierde vergeet dat zwavelzuur twee protonen afstaat en dat zijn normaliteit het dubbele is van de molariteit. De vijfde maakt van de hoofdletter een kleine letter en daarmee van de molariteit een molaliteit, en de zesde zet een liter oplosmiddel in de noemer in plaats van een liter oplossing.
06 · Naburige eenheden
mol/kg · N · mol/m³De molariteit leeft tussen drie buren: de molaliteit, die geen temperatuur vreest; de normaliteit, die geen moleculen telt maar reagerende deeltjes; en de SI-eenheid, waarin dezelfde grootheid in getal duizend keer groter is.
Hoeveelheid stof per kilogram oplosmiddel: wegen hangt niet af van de temperatuur, en daarom gebruiken thermochemie en cryoscopie juist deze.
Mol equivalenten per liter; de IUPAC raadt haar al lang af, maar op flessen titreervloeistof van de oude school leeft ze nog, en je verwart haar makkelijk met de molariteit.
De centrifuge zet omwentelingen om in versnelling, en een sedimentatieprotocol geeft die op in g; op het blad van de omwenteling woont ook de stroboscoop waarmee je het rotortoerental controleert.
07 · Historisch deel
archief · hoe de mol een getal werdVan Avogadro’s hypothese tot een exact getal
{text}
In de notatie „één mol per liter” komen twee heel verschillende dingen samen. De mol is sinds 2019 gedefinieerd door een exact aantal deeltjes en dus onberispelijk, terwijl de liter in de kolf afhangt van het glas, de streep en de temperatuur waarbij hij werd afgemeten. De hele onzekerheid van de molariteit zit in de noemer: in de zuiverheid van de afgewogen stof, in de klasse van de kolf en in de vraag of de oplossing tijd had om af te koelen.
Daarom worden standaardoplossingen voor het controleren van analytische apparaten niet op volume maar op massa bereid, en certificaten geven de concentratie in mol per kilogram. De molariteit blijft de werkeenheid van de dagelijkse analyse: handig, duidelijk en eerlijk, zolang kolf en thermometer dezelfde twintig graden aanwijzen.