Forestil dig, at du står i kemilab og skal lave en 1 M NaOH-opløsning til et forsøg. Du vejer 40 g NaOH af, opløser det i lidt vand og fylder op til præcis 1 liter. Resultatet er en opløsning med stofmængdekoncentration på 1 mol/L. Ingen komplikationer, ingen gæt: formlen c = n/V giver dig svaret hvert eneste gang.

Stofmængdekoncentration er et kernebegreb i gymnasiets kemi. Det går igen fra Kemi C til Kemi A og dukker op i mæ ngdeberegning, syre-baseberegninger og ligevægte. Her får du formlen forklaret fra bunden, ser hvad forskellen er på formel og aktuel koncentration, og regner fire komplette eksempler igennem. Har du brug for hjælp undervejs, sidder vores kemitutorer klar til at hjælpe dig.

Hvad er stofmængdekoncentration?

Nøglebegreb

Stofmængdekoncentration

Stofmængdekoncentrationen (c) angiver, hvor mange mol af et stof der er opløst i én liter opløsning. Enheden er mol/L, som også skrives M og udtales molær. Jo mere stof du opløser i det samme volumen, jo højere er koncentrationen.

Tænk på koncentrationen som et udtryk for, hvor stærk en opløsning er. En 2 M NaCl-opløsning er dobbelt så koncentreret som en 1 M NaCl-opløsning, fordi der er dobbelt så mange mol pr. liter. Som det fremgår af UVMs vejledning til Kemi A, B og C, er stofmængdekoncentrationer udgangspunktet for alt fra mæ ngdeberegning til beregninger af ligevægtskonstanter.

Formlen c = n/V

Formel

\[c = n / V\]

Variable

SymbolNavn
\(c\)Stofmængdekoncentration, enheden mol/L (M)
\(n\)Stofmængde i mol
\(V\)Opløsningens volumen i liter (L)
\[c = \frac{n}{V}\]

Formlen kan omskrives alt efter, hvad du mangler. Skal du finde stofmængden n, isolerer du den: \( n = c \cdot V \). Skal du finde volumenet: \( V = n/c \). Det er den samme formel tre gange, og du vælger blot, hvilken variabel du vil isolere.

\[n = c \cdot V \qquad V = \frac{n}{c}\]

Koncentration som funktion af volumen (n = 1 mol)

Grafen viser en vigtig pointe: når stofmængden er fast, er koncentration og volumen omvendt proportionale. Fordobler du volumenet, halverer du koncentrationen. Det er præcis den logik, der ligger bag fortyndingsformlen.

Formel og aktuel stofmængdekoncentration

Opløser du 1 mol NaCl i 1 liter vand, er den formelle stofmængdekoncentration c(NaCl) = 1 M. Men i opløsningen er der ingen hele NaCl-molekyler: saltet dissocierer fuldstændigt til Na-ioner og Cl-ioner. Den aktuelle koncentration af NaCl er altså [NaCl] = 0 M, mens [Na+] = 1 M og [Cl-] = 1 M. Samme udgangspunkt, to helt forskellige tal.

For stoffer, der ikke dissocierer (f.eks. glucose), er formel og aktuel koncentration identiske. Udfordringen kommer, når et stof kun delvist dissocierer: hvis HA dissocierer 75%, vil en opløsning med c(HA) = 1 M have [HA] = 0,25 M. Som Michael Pilgaard beskriver på WebKemi.dk, hænger den aktuelle koncentration direkte sammen med dissociationsgraden i opløsningen.

Notation: formel koncentration skrives c(stof) uden kantede parenteser. Aktuel koncentration skrives [stof] med kantede parenteser. Du møder begge notationer i syre-base- og ligevægtsberegninger.

Beregn stofmængdekoncentration fra gram

I opgaver oplyses massen oftest i gram, ikke i mol. Du skal så bruge molarmassen som mellemregning. Molarmassen M (g/mol) finder du ved at lægge atommængderne for hvert grundstof i formelenheden sammen fra det periodiske system.

    Samme fremgangsmåde bruges direkte, når du skal beregne pH for stærke syrer og baser. Du kan læse mere i vores guide om syrer og baser, hvor stofmængdekoncentration bruges som startpunkt for pH-beregning.

    Fortyndingsformlen

    Laboratorier bruger sjældent en ny opløsning fra bunden, når de har brug for en lavere koncentration. De fortynder i stedet en stamopløsning ved at tilsætte vand. Stofmængden n ændrer sig ikke ved fortynding: kun volumenet V øges, og det trækker koncentrationen ned.

    Formel

    \[c1 x V1 = c2 x V2\]

    Variable

    SymbolNavn
    \(c1\)Koncentration før fortynding (mol/L)
    \(V1\)Volumen før fortynding (L)
    \(c2\)Koncentration efter fortynding (mol/L)
    \(V2\)Volumen efter fortynding (L)
    \[c_1 \cdot V_1 = c_2 \cdot V_2\]

    Fortyndingsformlen gælder kun, når stofmængden er uændret, dvs. du udelukkende tilsætter opløsningsmiddel. Laboratoriereglen lyder: tilsæt altid syren til vandet, aldrig vandet til syren. Det forebygger stærk varmeudvikling, når du arbejder med koncentrerede syrer.

    Masseprocent og volumenprocent

    På en flaske husholdningseddike står der 5% eddikesyre. Det er en masseprocent: 5 g eddikesyre pr. 100 g eddike. Masseprocent og volumenprocent er to alternative måder at angive koncentration på, som du møder både i laboratoriet og i hverdagen, og som du typisk skal omregne til stofmængdekoncentration for at bruge i beregninger.

    Formel

    \[masseprocent = m(A) / m(total) x 100 %\]

    Variable

    SymbolNavn
    \(m(A)\)Masse af stof A (g)
    \(m(total)\)Samlet masse af opløsningen (g)
    \(V(A)/V(total)\)Volumenprocent: volumen af stof A divideret med samlet volumen, ganget med 100 %
    \[\text{Masseprocent} = \frac{m(A)}{m(\text{total})} \cdot 100\% \qquad \text{Volumenprocent} = \frac{V(A)}{V(\text{total})} \cdot 100\%\]

    Omregning fra masseprocent til stofmængdekoncentration er en klassisk eksamensopgave. Du møder den, når du arbejder med koncentrerede syrer som HCl og H2SO4, der sælges med angivet masseprocent på etiketten. Når du kender c, kan du bruge stofmængdekoncentrationen direkte i mæ ngdeberegninger med reaktionsskemaer.

    Kæmper du med kemi?

    Vores tutorer hjælper dig med stofmængdekoncentration, fortyndingsberegninger og alt andet i kemi. Gratis prøvetime, ingen binding.

    Find en kemitutor

    Quiz

    Test dig selv: stofmængdekoncentration

    0/5 besvaret

    1. 0,50 mol NaCl er opløst i 250 mL vand. Hvad er stofmængdekoncentrationen?

    2. Du fortynder 50 mL af en 2,0 M opløsning til 200 mL med vand. Hvad er den nye koncentration?

    3. Den formelle og aktuelle stofmængdekoncentration er altid identiske.

    4. Hvad er enheden for stofmængdekoncentration?

    Opgave 5

    Formlen for stofmængdekoncentration er c = .

    Ofte stillede spørgsmål om stofmængdekoncentration

    Hvad er forskellen på mol/L og M?
    Det er det samme. M (molær) er blot en forkortelse for mol/L. En 1 M opløsning indeholder 1 mol af stoffet pr. liter opløsning. Begge notationer er gyldige i gymnasiets kemi.
    Hvornår bruger man formel og hvornår aktuel stofmængdekoncentration?
    Formel stofmængdekoncentration (c) bruges, når du beregner ud fra det, du har opløst. Aktuel stofmængdekoncentration ([A]) bruges, når du beskriver, hvad der faktisk er i opløsningen efter eventuel dissociation. Det er mest relevant ved syrer, baser og salte.
    Skal man altid omregne mL til L før man bruger c = n/V?
    Ja. Enheden for koncentration er mol/L, så volumenet skal altid være i liter. Divider mL med 1000: 250 mL = 0,250 L. Det er en af de mest almindelige fejlkilder på eksamen.
    Hvad gør man, hvis man kun kender massen og ikke stofmængden?
    Brug n = m/M til at omregne gram til mol. M er molarmassen, som du finder fra det periodiske system. Indsæt derefter n i c = n/V.
    Hvad er fortyndingsformlen, og hvornår bruges den?
    Fortyndingsformlen er c1 x V1 = c2 x V2. Den bruges, når du fortynder en opløsning ved at tilsætte opløsningsmiddel. Stofmængden n er uændret før og efter fortyndingen, men volumenet øges og koncentrationen falder.
    Hvad er molarmassen, og hvordan finder jeg den?
    Molarmassen (M) er massen af ét mol af et stof, opgivet i g/mol. Du finder den ved at lægge atommængderne for alle grundstoffer i formelenheden sammen fra det periodiske system. For NaOH: M = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol.