Все формулы РФ

Химия / Растворы

Молярная концентрация раствора

Молярная концентрация показывает количество вещества растворенного компонента в одном литре раствора. Ее считают как n, деленное на объем раствора V.

Опубликовано: Обновлено:

Школьная программаОГЭЕГЭРастворыРассчитать концентрацию, долю или разбавлениеКалькуляторФормулы с переводом единицЕсть историческая справка

Формула

$$c = \frac{n}{V}$$
Схема Моль на литр

Мерная колба с отметкой объема и подписью количества вещества, растворенного в этом объеме.

Для молярной концентрации объем берут у готового раствора.

Обозначения

$c$
молярная концентрация растворенного вещества, моль/л
$n$
количество растворенного вещества, моль
$V$
объем раствора, л

Условия применения

  • Объем V - это объем готового раствора, а не объем добавленной воды.
  • Количество вещества n относится к растворенному компоненту, концентрацию которого находят.
  • Объем нужно выразить в литрах, если концентрация требуется в моль/л.

Ограничения

  • Молярная концентрация зависит от температуры, потому что объем раствора меняется при расширении или сжатии.
  • Строгие равновесные расчеты используют активности, а не просто концентрации; школьная запись является приближением.
  • Если вещество диссоциирует, c исходного вещества и концентрации ионов могут отличаться коэффициентами диссоциации.

Подробное объяснение

Молярная концентрация связывает количество вещества с объемом раствора. Она показывает, сколько молей растворенного компонента приходится на один литр смеси. Если c = 0,5 моль/л, это значит, что каждый литр такого раствора содержит половину моля выбранного вещества при условии однородности раствора.

Формула основана на определении концентрации как количества на единицу объема. В отличие от массовой доли, здесь знаменатель - объем, а числитель - количество вещества. Поэтому молярность особенно удобна для реакций, где коэффициенты уравнений сравнивают моли.

При постоянном объеме увеличение количества вещества пропорционально увеличивает концентрацию. При постоянном количестве вещества увеличение объема уменьшает концентрацию: это основа разбавления. Если раствор развести вдвое по объему без потерь вещества, молярная концентрация станет вдвое меньше.

В лаборатории молярные растворы готовят не просто добавлением воды к веществу, а доведением объема в мерной колбе до метки. Это важно: объемы растворителя и растворенного вещества не всегда складываются точно, поэтому рабочим объемом считают объем готового раствора.

Для ионных веществ нужно понимать, что c(NaCl) и c(Na+) - разные записи. Если в школьной задаче NaCl полностью диссоциирует, концентрация ионов Na+ численно равна c(NaCl), а концентрация Cl- тоже равна c(NaCl). Для веществ с другими коэффициентами и для слабых электролитов требуется отдельный учет.

Как пользоваться формулой

  1. Определите количество вещества растворенного компонента в молях.
  2. Если дана масса, сначала переведите ее в моли через молярную массу.
  3. Переведите объем готового раствора в литры.
  4. Разделите количество вещества на объем раствора.
  5. Запишите ответ в моль/л и уточните, к какому веществу относится концентрация.

Историческая справка

Молярная концентрация стала естественной после укрепления молярного языка химии в XIX-XX веках. Когда химики научились надежно связывать массу вещества с количеством молей, оказалось удобно задавать растворы по числу молей на литр. Мерная посуда, стандартизация литра и развитие титриметрии сделали такую запись особенно практичной: объем раствора можно отмерить пипеткой или бюреткой, а число молей сразу входит в стехиометрические уравнения. В физической химии позднее стало ясно, что для точных равновесных расчетов одной концентрации недостаточно и нужны активности. Но для учебных, аналитических и многих лабораторных задач молярная концентрация осталась базовой расчетной величиной.

Историческая линия формулы

У формулы c = n / V нет одного автора. Она следует из определения amount concentration в современной терминологии IUPAC и из развития молярной стехиометрии. Исторически ее корректно связывать с практикой объемного анализа, мерной посудой и переходом химии к расчетам в молях.

Пример

В мерной колбе объем раствора довели до 500 мл, растворив 0,25 моль NaCl. Найдем молярную концентрацию. Дано: n = 0,25 моль, V = 500 мл = 0,500 л. Подставляем: c = n / V = 0,25 / 0,500 = 0,50 моль/л. Ответ: c(NaCl) = 0,50 моль/л. Проверка единиц: моль делятся на литры, поэтому получается моль/л. Если взять 1 л такого раствора, в нем было бы 0,50 моль NaCl, а в половине литра - 0,25 моль, что совпадает с условием. Объем в миллилитрах в расчет не оставляли, поэтому ошибка в 1000 раз исключена. Это ровно концентрация готового раствора.

Частая ошибка

Частая ошибка - подставлять объем в миллилитрах и получать концентрацию в тысячу раз меньше. Вторая ошибка - брать объем воды до растворения, хотя после доведения до метки важен объем готового раствора. Третья ошибка - путать молярную концентрацию с массовой: 1 моль/л NaCl не означает 1 г/л, потому что один моль NaCl имеет массу около 58,5 г.

Практика

Задачи с решением

Найти молярность раствора

Условие. В 2,0 л раствора содержится 0,40 моль KOH. Найдите молярную концентрацию KOH.

Решение. Используем c = n / V. Подставляем: c = 0,40 / 2,0 = 0,20 моль/л.

Ответ. 0,20 моль/л

Перейти от массы к молярности

Условие. 11,7 г NaCl растворили и довели объем раствора до 1,0 л. Найдите c(NaCl), если M(NaCl) = 58,5 г/моль.

Решение. Сначала n = m / M = 11,7 / 58,5 = 0,20 моль. Затем c = 0,20 / 1,0 = 0,20 моль/л.

Ответ. 0,20 моль/л

Калькулятор

Посчитать по формуле

Введите значения и нажмите «Рассчитать».

Дополнительные источники

  • IUPAC Gold Book: amount concentration, проверено 2026-05-12
  • OpenStax Chemistry 2e: Molarity and Solution Stoichiometry
  • BIPM SI Brochure: mole and litre usage in accepted SI context

Связанные формулы

Химия

Разбавление раствора по формуле C1V1 = C2V2

$C_1 V_1 = C_2 V_2$

Формула разбавления показывает сохранение количества растворенного вещества: при добавлении растворителя произведение концентрации на объем остается тем же.

Химия

Базовая формула титрования

$\frac{C_A V_A}{a} = \frac{C_B V_B}{b}$

Базовая формула титрования связывает концентрации и объемы реагентов через коэффициенты реакции. В точке эквивалентности количества эквивалентных частей равны.