مولاریته
نگاه کلی
مولاریته یا غلظت مولار که با (M) نشان داده می‌شود، عبارت است از تعداد وزن مولکول گرم (یا تعداد مول) از یک جسم حل شده در یک لیتر محلول. مول کمیت اساسی است که یک شیمیدان تجزیه با آن سر و کار زیادی دارند. یک مول برابر با 6.023X1023 مولکول از یک جسم است. اصطلاح مول در یک مفهوم وسیع برای توصیف مقادیر ترکیبات مولکولی ، عناصر آزاد و یونها بکار میرود. به بیان دیگر وزن تعداد 6.023X1023 عدد مولکول ، یون یا عنصر برابر با 1 مول مولکول ، یون یا عنصر است که به صورت مولکول گرم ، یون گرم یا عنصر گرم نامیده می‌شود.
تهیه محلولهای مولار
برای تهیه یک محلول مولار از یک ترکیب باید یک مول از آن را وزن کرده و به مقدار کافی به آن آب اضافه کنیم تا دقیقا یک لیتر محلول بدست آید. به عنوان مثال برای تهیه یک محلول 2M از اسید سولفوریک باید گرم 196.16=98.08×2 از اسید سولفوریک را در مقدار کافی آب حل کنیم تا یک لیتر محلول 2M اسید سولفوریک بدست آید. وقتی یک محلول مایع تهیه می‌کنیم، حجم محلول به ندرت مساوی مجموع حجمهای اجزا خالص سازنده آن است. معمولا حجم نهایی محلول بیشتر یا کمتر از مجموع حجمهای اجزا سازنده آن است.
از این رو برای تهیه یک محلول معین عملا نمی‌توانیم مقدار حلال لازم را پیش‌بینی کنیم. برای تهیه محلولهای مولار و سایر محلولهایی که بر اساس حجم کل است، معمولا از بالنهای حجم‌سنجی استفاده می‌شود. در این صورت برای تهیه یک محلول مقدار دقیق ماده حل شونده را در بالن جای می‌هیم و با دقت آن قدر آب می‌افزائیم و بطور مداوم و با احتیاط هم می‌زنیم تا سطح محلول به خط نشانه‌ای که روی گردن بالن مشخص شده برسد.
محاسبه غلظت یک محلول بر حسب مولاریته
برای محاسبه غلظت یک محلول بر حسب مولاریته ابتدا باید تعداد مولهای جسم حل شده را بدست آوریم. تعداد مولهای جسم حل شده از تقسیم کردن وزن آن (برحسب گرم) به وزن فرمولی بدست می‌آید.
اگر ماده حل شده به صورت مولکولی باشد، در آن صورت تعداد مول از فرمول وزن مولکولی/گرمهای ماده حل شده=تعداد مولها (مولکول حل شده) محاسبه می‌شود.
اگر بخواهیم تعداد مولهای یک یون را محاسبه کنیم، باید بجای وزن مولکولی وزن یون مربوطه را در فرمول قرار دهیم. یعنی وزن یونی/گرمهای ماده حل شده=تعداد مولها (یون حل شده).
اگر ماده حل شده به صورت اتمی باشد، مثلا نقره فلزی در آن صورت تعداد مولها از فرمول وزن اتمی/گرمهای ماده حل شده = تعداد مولها (اتم حل شده) بدست می‌آید. بعد از بدست آوردن تعداد مولهای ماده حل شده با قرار دادن آن در فرمول غلظت مولار ، مولاریته محلول بدست می‌آید. یعنی داریم
لیتر محلول/میلی مولهای ماده حل شده= M
یا
لیتر محلول/تعداد مولهای حل شده=M
وقتی غلظت محلول بر حسب مولاریته بیان می‌شود، محاسبه مقدار ماده حل شده موجود در یک نمونه معین از محلول آسان است. به عنوان مثال یک لیتر محلول 2 مولار دارای 2 مول ماده حل شده است. 500ml آن دارای یک مول ماده حل شده ، 100ml آن دارای 0.2 مول ماده حل شده است.
نکته مهم
تنها اشکال تعیین غلظتها بر اساس حجم محلول این است که چنین غلظتهایی با تغییر دما اندکی تغییر می‌کنند، زیرا تغییر دما موجب انقباض یا انبساط محلول می‌شود. بنابراین برای اینکه غلظت محلول تهیه شده دقیق‌تر باشد، باید محلول در دمایی که قرار است استفاده شود، تهیه شده و از بالن حجم سنجی که در این دما مدرج شده است استفاده شود.
تهیه محلول وتعیین مولاریته آن
غلظت مولی یا مولاریته
بیشتر واکنشهای شیمیایی در محلولها و بخصوص محلولهای آبی صورت می گیرند. استوکیومتری واکنشها بر حسب مول تفسیر می شو. بنابر این در محاسبه های استوکیومتری محلولها از «غلظت مولی» استفاده می کنیم. غلظت مولی یا مولاریته عبارت است از تعداد مولهای حل شده از یک ماده در لیتر محلول.
برای تهیه محلولهای رقیق می توان از رقیق کردن محلولهای غلیظ تر استفاده کرد. طبق فرمول زیر :
n=M × V = M
× v
غلیظ غلیظ رقیق
رقیق
واکنش دهندی محدود کننده
در هنگام انجام واکنشهای شیمیایی معمولاً یکی از واکنش دهنده ها به مقدار کمتر از مقدار استوکیومتری وجود دارد. بنابراین در جریان واکنش زودتر از واکنش دهنده های دیگر به مصرف می رسد و تمامی می شود.
این ماده تعیین کننده پیشرفت واکنش است و آن را محدود کننده می نامند. واکنش دهنده های دیگر را که پس از پایان واکنش نیز مقداری از آنها در ظرف می ماند، واکنش دهنده های اضافی می نامند.
باتوجه به نسبتهای مولی می توان در مسایل واکنش دهنده ی محدود کننده را مشخص کرد.
بازدهی واکنشهای شیمیایی
در بسیاری از واکنشهای شیمیایی مقدار فرآورده های بدست آمده کمتر از مقدار محاسبه شده است. مقدار فرآورده های مورد انتظار از محاسبه ها را «بازده نظری» می گویند. اغلب «بازده عملی» کمتر از بازده نظری است.