I en mätkolv faller en droppe uppifrån, lösningen i halsen stiger sakta till det rosa märket och sjunker igen, som om den späddes till volym, medan blandningsbubblor virvlar i den runda kroppen. Till höger snurrar en centrifugrotor med fyra provrör, och längst ned glider en markör längs skalan upp till en mol per liter.
Enhetsblad
Utanför SI · analytisk kemi blad 1/1 · rev. 2026-09Mol per liter
Enhet utanför SI · storhet: substansmängdskoncentration c · 1 M = 1000 mol/m³
En varm lösning som späds till märket blir starkare än journalen säger när den svalnar
En laborant löser fyrtio gram kaustiksoda, och kolven blir märkbart varm i händerna: luten avger så mycket värme att lösningen värms tio till tjugo grader, beroende på hur mycket vatten som redan finns i kolven. Fyller man i brådskan genast upp till märket är lösningen fortfarande varm och utvidgad; när den svalnar krymper den under märket, så att journalen säger ”exakt en mol per liter” medan kolven innehåller lite mer.
Mol per liter är praktisk eftersom den räknar partiklar och inte gram: i en liter enmolar lösning av vilket ämne som helst finns samma antal molekyler, sexhundratvå triljarder, och därför kan reaktioner räknas ut med enkla volymförhållanden. Det är just den egenskapen som gjort molariteten till arbetsenheten för titrering, blodprov och varje laboratorierecept.
Men en liter är en volym, och en vätskas volym beror på temperaturen; därför är ”20 °C” etsat på varje mätkolv: bara vid den temperaturen betyder märket det som står på det. Molariteten visar sig vara en storhet som ändras med rummet där kolven står, och i noggrant arbete ersätts den av molaliteten, som har kilogram i nämnaren.
Ett upprätt latinskt M utan punkt, åtskilt från talet med mellanslag: 0,1 M. Den strikta skrivningen är mol per liter, mol/l eller mol/dm³, och i SI mol per kubikmeter. Ämnet anges alltid: c(NaCl) = 0,154 mol/l, eftersom en koncentration utan ämne inte betyder något.
Molariteten M räknar mol per liter lösning, molaliteten b mol per kilogram lösningsmedel. Den första beror på temperaturen eftersom lösningen utvidgas, den andra inte; i utspätt vatten sammanfaller de nästan, men i koncentrerad syra skiljer de sig med tiotals procent. Och en sak till: svavelsyrans normalitet N är dubbelt så stor som dess molaritet.
01 · Definition
invägning · kolv · märke · temperaturSubstansmängdskoncentrationen är förhållandet mellan substansmängden löst ämne och lösningens volym. En mol per liter betyder att varje liter av den färdiga lösningen innehåller en mol partiklar av ämnet, ungefär 6,022·10²³ stycken.
En sådan lösning bereds med våg och mätkolv: en invägning lika med molmassan gånger det behövda antalet mol förs över till kolven, löses och späds med vatten till märket på halsen. Det viktiga är att nämnaren är lösningens volym, inte vattnets: en liter vatten plus invägningen ger mer än en liter, och därför fyller man upp till märket i stället för att mäta upp vattnet i förväg.
Kolven är kalibrerad vid tjugo grader. Späds lösningen till märket vid en annan temperatur blir volymen vid tjugo grader en annan: en ljummen lösning krymper när den svalnar och koncentrationen blir högre än antecknat, en kall utvidgas när den värms och blir svagare. För vattenlösningar är korrektionen några tiondels procent per tio grader, vilket redan är mycket för en titrering.
Spädning bevarar antalet mol: så mycket ämne som pipetten tog hamnade i den nya kolven. Därför är produkten av koncentration och volym densamma före och efter, och en serie kalibreringslösningar fås ur en enda stamlösning med enkel aritmetik.
Till vänster invägningen på vågen, i mitten mätkolven, till höger en andra kolv dit pipetten för över en del av lösningen för spädning. Lösningens färg djupnar med koncentrationen enligt absorptionslagen, den bärnstensfärgade streckade linjen i halsen visar var menisken hamnar när lösningen når tjugo grader, och gula kristaller syns på botten om det finns mer ämne än vattnet kan lösa.
Ta en färdig lösning och ändra bara rumstemperaturen. Den blå linjen är dess molaritet, som sjunker när lösningen utvidgas; den rosa streckade är molaliteten, som inte alls beror på temperaturen; den bärnstensfärgade punkten är din temperatur, och den lodräta linjen är kalibreringens tjugo grader.
02 · Omräkning
enheter · spädning · centrifugFrån gram till mol och från mol till provröret
Den första fliken räknar om koncentrationen till millimol, gram per liter och partiklar per milliliter för det valda ämnet. Den andra räknar ut hur mycket stamlösning som behövs för en spädningsserie, och den tredje vilken acceleration ett provrör med lösningen utsätts för i en centrifug.
Minnesregel: gram per liter är molariteten gånger molmassan, och accelerationen i en centrifug växer med kvadraten på varvtalet — dubbla varvtalet ger fyra gånger kraften.
För kristallhydrater inkluderar molmassan vattnet: kopparsulfatpentahydrat väger nästan 250 gram per mol, vattenfritt kopparsulfat bara 160. Med fel formel tar laboranten fel på koncentrationen med en faktor ett och en halv.
| Storhet | Värde | Anmärkning |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Nio storleksordningar skiljer det tillåtna spåret av bly i dricksvatten från vattnet självt, och alla skrivs i en och samma enhet. Toppen av skalan är märklig: en liter rent vatten är femtiofem och en halv mol vatten, medan koncentrerad svavelsyra på arton mol per liter nästan är ett rent ämne: den innehåller bara omkring två mol vatten per liter, nio gånger mindre än syra.
04 · Mätinstrument
mätkolv · byrett · centrifug · spektrofotometerGlas, droppe, rotor och stråle
Den smala halsen gör att en millimeters höjd motsvarar en liten del av volymen: för en kolv på tvåhundrafemtio milliliter är toleransen i klass A femton hundradels milliliter. Meniskens underkant ställs på märket, sedd strikt vågrätt.
Ur byretten tillsätts droppvis en lösning med känd molaritet tills indikatorn byter färg. Den förbrukade volymen gånger denna molaritet ger antalet mol i provet — så mäter den ena lösningens molaritet den andras.
En fällning skiljs från lösningen med centrifugalkraft, och protokoll anger den inte i varv utan som acceleration i g, eftersom den också beror på rotorns radie. Här möter molariteten varvet per minut: samma suspension kräver olika varvtal i olika centrifuger.
En lösnings absorbans är proportionell mot dess molaritet så länge den inte är för stark, och därför läser ett instrument som kalibrerats med en spädningsserie koncentrationen direkt ur ljuset. Det är samma lag som gör att färgen djupnar i kolven i block 01.
05 · Skrivregler
ämnet inom parentes · latinskt M · temperatur vid noggrant arbeteKoncentration av vad — alltid utskrivet
Molariteten skrivs med ämnets formel inom parentes, ett upprätt latinskt M eller enheten mol per liter, och vid noggrant arbete läggs temperaturen till vid vilken lösningen späddes till märket.
Det första felet nämner inte ämnet, och talet kan inte räknas om till gram eller normalitet. Det andra skriver ett kyrilliskt М som sökmotorer och databaser inte känner igen. Det tredje säger ”per liter” två gånger. Det fjärde glömmer att svavelsyra avger två protoner och att dess normalitet är dubbelt så stor som molariteten. Det femte byter den stora bokstaven mot en liten och därmed molariteten mot molaliteten, och det sjätte sätter en liter lösningsmedel i nämnaren i stället för en liter lösning.
06 · Grannenheter
mol/kg · N · mol/m³Molariteten lever bland tre grannar: molaliteten, som inte fruktar temperaturen; normaliteten, som räknar inte molekyler utan reagerande partiklar; och SI-enheten, där samma storhet är tusen gånger större till talet.
Substansmängd per kilogram lösningsmedel: vägning beror inte på temperaturen, och därför använder termokemi och kryoskopi just den.
Mol ekvivalenter per liter; IUPAC har länge avrått från den, men den lever kvar på flaskor med titrerlösningar av gammal skola, och den är lätt att förväxla med molariteten.
Centrifugen gör om varv till acceleration, och ett sedimentationsprotokoll anger den i g; på varvets blad bor också stroboskopet som används för att kontrollera rotorns varvtal.
07 · Historisk del
arkiv · hur molen blev ett talFrån Avogadros hypotes till ett exakt tal
{text}
I skrivningen ”en mol per liter” förenas två mycket olika saker. Molen definieras sedan 2019 av ett exakt antal partiklar och är därför felfri, medan litern i kolven vilar på glaset, märket och temperaturen den mättes vid. Hela molaritetens osäkerhet bor i nämnaren: i invägningens renhet, i kolvens klass och i om lösningen hann svalna.
Därför bereds standardlösningar för kontroll av analysinstrument inte efter volym utan efter massa, och certifikat anger koncentrationen i mol per kilogram. Molariteten förblir arbetsenheten i den dagliga analysen: praktisk, åskådlig och ärlig, så länge kolven och termometern visar samma tjugo grader.