Molariteit is de concentratie-eenheid waarmee je in het scheikundelokaal het vaakst rekent: bij titraties, bij het maken van een oplossing in een maatkolf en bij het berekenen van de pH. In BINAS en in de meeste schoolboeken heet de grootheid c (concentratie) of schrijf je [X] met vierkante haken, bijvoorbeeld [H⁺] = 0,010 mol/L. Op deze pagina leer je de formule, een vast stappenplan, vier uitgewerkte voorbeelden en de fouten die op toetsen het vaakst punten kosten.
De formule voor molariteit
- c
- molariteit (concentratie), in mol/L = M
- n
- hoeveelheid opgeloste stof, in mol
- V
- volume van de oplossing, in L
- m
- massa van de opgeloste stof, in g
- M
- molaire massa van de stof, in g/mol
Je kunt de formule op drie manieren gebruiken: c = n / V als je de concentratie zoekt, n = c · V als je wilt weten hoeveel mol er in een bepaald volume zit, en V = n / c als je zoekt hoeveel oplossing je moet afmeten. Combineer je beide formules, dan krijg je in één keer c = m / (M · V).
Hoeveel is een mol?
Een mol is een vast aantal deeltjes: 6,022 · 10²³ (het getal van Avogadro, NA). Net zoals een dozijn altijd 12 stuks is, is een mol altijd 6,022 · 10²³ atomen, moleculen of ionen. Chemici tellen in mol omdat deeltjes veel te klein zijn om los te tellen.
Het handige is dat de massa van één mol in grammen gelijk is aan de molecuulmassa in u. Eén mol water (H₂O, 18,02 u) weegt dus 18,02 g, ongeveer een slokje van 18 mL. Eén mol keukenzout (NaCl) weegt 58,44 g, één mol suiker (sacharose, C₁₂H₂₂O₁₁) 342,3 g. Meer oefening met deze omrekening vind je bij rekenen met de mol.
M, m of molaire massa? De symbolen uit elkaar houden
Een vraag die veel leerlingen stellen: wordt molariteit geschreven met een hoofdletter M of een kleine letter m, en is dat niet hetzelfde als de molaire massa? Het antwoord: de eenheid molair is een hoofdletter M (rechtop), de grootheid molariteit heet c. Een kleine m staat voor iets anders. Zet ze naast elkaar:
| Symbool | Betekenis | Eenheid | Voorbeeld |
|---|---|---|---|
| M (rechtop, achter een getal) | molair: afkorting van de eenheid mol/L | mol/L | 0,10 M HCl = 0,10 mol/L |
| M (cursief, grootheid) | molaire massa: massa van één mol | g/mol | M(NaOH) = 40,00 g/mol |
| m (cursief, grootheid) | massa | g of kg | m = 8,0 g |
| m (rechtop, achter een getal) | molaal: mol per kg oplosmiddel (molaliteit) | mol/kg | 1,0 m suikeroplossing |
| mM | millimolair | mmol/L | 5 mM glucose = 0,005 mol/L |
Kort gezegd: molariteit = M (hoofdletter) = mol per liter oplossing; molaire massa is ook een M, maar dan een grootheid in g/mol; een kleine m is massa of molaliteit. Molaliteit wordt op de middelbare school zelden gebruikt; het verschil met molariteit is dat je deelt door de massa van het oplosmiddel in plaats van het volume van de oplossing. Daardoor verandert molaliteit niet met de temperatuur. Het algemene onderscheid tussen een grootheid en een eenheid staat op grootheid vs eenheid.
Stappenplan: molariteit berekenen in 5 stappen
- Molaire massa M berekenen. Zoek de atoommassa’s op in het periodiek systeem of BINAS en tel ze op. NaOH: 22,99 (Na) + 16,00 (O) + 1,008 (H) = 40,00 g/mol.
- Aantal mol n berekenen. n = m / M. Voor 8,0 g NaOH: n = 8,0 / 40,00 = 0,20 mol.
- Volume omrekenen naar liter. Neem het volume van de hele oplossing (de maatkolf), niet van het water dat je toevoegt. 250 mL = 0,250 L.
- Molariteit c berekenen. c = n / V = 0,20 / 0,250 = 0,80 mol/L (0,80 M).
- Controleren. Staat de eenheid erbij? Klopt het aantal significante cijfers met de gegevens (hier 2, door 8,0 g)? Is de waarde realistisch? Schoolconcentraties liggen meestal tussen 0,001 en 2 mol/L.
Vier uitgewerkte voorbeelden
Voorbeeld 1 — Van massa via mol naar molariteit
Je lost 5,85 g keukenzout (NaCl) op en vult aan tot 500 mL. Bereken de molariteit.
- M(NaCl) = 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol
- n = 5,85 / 58,44 = 0,100 mol
- V = 500 mL = 0,500 L
- c = 0,100 / 0,500 = 0,200 mol/L
Ter vergelijking: een fysiologische zoutoplossing (infuus) bevat 9,0 g NaCl per liter. Dat is 9,0 / 58,44 = 0,154 mol/L, ongeveer even zout als bloed.
Voorbeeld 2 — Hoeveel gram moet je afwegen?
Je moet 250 mL van een 0,100 M glucoseoplossing (C₆H₁₂O₆) maken. Hoeveel gram glucose weeg je af?
- n = c · V = 0,100 × 0,250 = 0,0250 mol
- M(C₆H₁₂O₆) = 6 × 12,01 + 12 × 1,008 + 6 × 16,00 = 180,16 g/mol
- m = n · M = 0,0250 × 180,16 = 4,50 g
Werkwijze in het lab: weeg 4,50 g af, los op in een bodempje water in een maatkolf van 250 mL, vul aan tot de streep en meng goed.
Voorbeeld 3 — Verdunnen met c₁V₁ = c₂V₂
Bij verdunnen voeg je alleen water toe; het aantal mol opgeloste stof blijft gelijk. Omdat n = c · V, geldt:
- c₁, V₁
- concentratie en volume van de geconcentreerde (voorraad)oplossing
- c₂, V₂
- concentratie en totaalvolume na verdunnen
Hoeveel mL 2,0 M zoutzuur (HCl) heb je nodig om 500 mL 0,10 M zoutzuur te maken?
V₁ = c₂ · V₂ / c₁ = 0,10 × 500 / 2,0 = 25 mL. Je pipetteert dus 25 mL voorraadoplossing in een maatkolf van 500 mL en vult aan met water (de verdunningsfactor is 20). V₁ en V₂ mogen hier allebei in mL, zolang ze dezelfde eenheid hebben. Let op: bij geconcentreerde zuren giet je altijd het zuur in het water, niet andersom.
Voorbeeld 4 — Concentratie van ionen
Je lost 11,1 g calciumchloride (CaCl₂) op tot 1,00 L oplossing. Bereken [Ca²⁺] en [Cl⁻].
- M(CaCl₂) = 40,08 + 2 × 35,45 = 110,98 g/mol
- n = 11,1 / 110,98 = 0,100 mol, dus c(CaCl₂) = 0,100 mol/L
- Oplosvergelijking: CaCl₂ → Ca²⁺ + 2 Cl⁻
- [Ca²⁺] = 0,100 mol/L en [Cl⁻] = 2 × 0,100 = 0,200 mol/L
Kijk dus altijd naar de verhouding in de oplosvergelijking (zie reactievergelijkingen kloppend maken). Hetzelfde principe gebruik je bij de pH: in 0,010 M zoutzuur is [H⁺] = 0,010 mol/L, dus pH = −log 0,010 = 2,00. Meer daarover bij zuren en basen en het begrip pH.
Omrekenen tussen concentratie-eenheden
| Eenheid | Betekenis | Omrekenen naar mol/L |
|---|---|---|
| mol/L (M) | mol opgeloste stof per liter oplossing | — |
| mmol/L (mM) | millimol per liter | delen door 1000 |
| g/L | massaconcentratie | delen door M (g/mol) |
| massaprocent | gram stof per 100 g oplossing | eerst via de dichtheid naar g/L |
Voor massaprocent heb je de dichtheid van de oplossing nodig om van massa naar volume te gaan; hoe je die meet, lees je in dichtheid bepalen.
Veelgestelde vragen
Wat is molariteit?
Molariteit is de concentratie van een opgeloste stof in mol per liter oplossing: c = n / V. Een oplossing van 1 mol/L heet 1 molair, geschreven als 1 M.
Is de molariteit met kleine letter m of is M de molaire massa?
Molariteit wordt aangeduid met een hoofdletter M (de eenheid molair, mol/L); de grootheid zelf heet c. De molaire massa schrijf je ook als M, maar cursief en in g/mol. Een kleine m staat voor massa of voor molaal (mol per kg oplosmiddel).
Hoeveel is een mol?
Een mol is 6,022 · 10²³ deeltjes (het getal van Avogadro). De massa van één mol in gram is gelijk aan de molecuulmassa: één mol water weegt 18,02 g.
Hoe bereken je de molariteit uit de massa?
Deel eerst de massa door de molaire massa om het aantal mol te krijgen (n = m / M) en deel dat door het volume van de oplossing in liter (c = n / V). Voorbeeld: 5,85 g NaCl in 0,500 L geeft 0,100 mol / 0,500 L = 0,200 mol/L.
Hoe werkt verdunnen met c1V1 = c2V2?
Bij verdunnen blijft het aantal mol gelijk, dus c₁ · V₁ = c₂ · V₂. Om 500 mL 0,10 M te maken uit 2,0 M voorraad heb je V₁ = 0,10 × 500 / 2,0 = 25 mL voorraadoplossing nodig.
Wat is het verschil tussen molariteit en molaliteit?
Molariteit is mol per liter oplossing (mol/L), molaliteit is mol per kilogram oplosmiddel (mol/kg). Voor verdunde oplossingen in water liggen de getallen dicht bij elkaar; molaliteit hangt niet af van de temperatuur.