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Calcolatore da PPM a Molarità

Indice

Cosa sono le ppm e la molarità?Una definizione tecnica di ppmCome si convertono le ppm in molarità? — il calcolatore da ppm a molaritàEsempio 1 — Acqua di mare vs. acqua potabileEsempio 2 — Preparare una soluzione di NaOHFAQ

Il calcolatore per la conversione delle ppm (parti per milione) in molarità converte le ppm in molarità per qualsiasi elemento o molecola disciolta in acqua.

La conversione da ppm a molarità o da molarità a ppm è piuttosto semplice. Continua a leggere qui sotto per saperne di più!

Cosa sono le ppm e la molarità?

Sia le ppm (parti per milione) che la molarità sono misure di concentrazione. Sapevi che le ppm vengono utilizzate in modi diversi a seconda del contesto? Quando si tratta di soluzioni diluite, 1 ppm può essere approssimato come 1 mg1\ \text{mg} di sostanza per litro d'acqua, o 1 mg/L1\ \text{mg}/\text{L}.

D'altra parte, la molarità è la concentrazione molare, ovvero indica quante moli di molecole sono presenti in un litro di soluzione. Il simbolo M sta per un'unità di molarità. Quindi per esempio 1 M significa che c'è una mole di sostanza in un litro di una soluzione.

Molti calcoli sulla concentrazione utilizzano l'unità mole perché abbiamo a che fare con un gran numero di molecole. Ci sono 6,0221409×10236,02214\:09 \times 10^{23} molecole o particelle in una mole.

Se vuoi saperne di più su ppm e molarità, visita i nostri calcolatori dedicati, il calcolatore di ppm e il calcolatore per la molarità.

Alcune situazioni in cui potrebbe essere necessario convertire le ppm in molarità sono:

  • Misurazione della qualità dell'acqua potabile;
  • Mantenimento dei livelli chimici negli acquari;
  • Miscelazione di soluzioni di fertilizzanti per l'orticoltura; e
  • Produzione di soluzioni chimiche.

Il calcolo per le ppm deve essere diverso se lo utilizzi in altri contesti, come ad esempio:

  • ppm di un nutriente nel terreno (che utilizza mg\text{mg} nutriente per kg\text{kg} di terreno); e
  • ppm di inquinanti nell'aria (che utilizza μL\text{μL} di inquinante per L\text{L} di aria).

Una definizione tecnica di ppm

Quindi, cos'è la ppm? E come può una cosa chiamata "parti per milione" essere rappresentata da mg/L\text{mg}/\text{L}? Le parti per milione indicano il numero di "parti" di qualcosa in un milione di "parti" di qualcos'altro. La "parte" può essere un'unità di misura qualsiasi, ma quando si mescolano le soluzioni, le ppm rappresentano solitamente unità di peso. In questo contesto, le ppm indicano quanti grammi di un soluto ci sono per ogni milione di grammi di soluzione.

1 g soluto1 000 000 g soluzione\footnotesize\frac{1 \text{ g soluto}}{1\ 000\ 000\ \text{g soluzione}}

Quando si tratta di una soluzione diluita in acqua a temperatura ambiente, possiamo approssimare la massa del solvente alla massa totale della soluzione e assumere che la densità dell'acqua sia 1 g/mL1\ \text{g}/\text{mL}. Pertanto, possiamo riscrivere la relazione come segue:

1 g soluto1 000 000 mL acqua\footnotesize\frac{1\ \text{g soluto}}{1\ 000\ 000\ \text{mL acqua}}

Poi dividiamo mL\text{mL} per 10001000 per convertire i mL in L — la più semplice conversione di volume 🇺🇸!

1 g soluto1000 L acqua\footnotesize\frac{1 \text{ g soluto}}{1000 \text{ L acqua}}

Dividendo entrambe le unità per 10001000, il rapporto diventa:

1 mg soluto1 L acqua\footnotesize\frac{1 \text{ mg soluto}}{1 \text{ L acqua}}

Pertanto, si può dire che 1 mg1\ \text{mg} in 1 L1\ \text{L} acqua è uguale a 1 mg1\ \text{mg} in 1 000 000 mg1\ 000\ 000\ \text{mg} acqua, ovvero 1 parte per milione (assumendo una temperatura ambiente e una pressione atmosferica di 1 atm1\ \text{atm}).

Se il tuo solvente non è l'acqua, devi regolare la densità del solvente nel calcolatore.

Come si convertono le ppm in molarità? — il calcolatore da ppm a molarità

Per convertire i ppm in molarità, o la molarità in ppm, devi conoscere solo una cosa; la massa molare dell'elemento o della molecola disciolta.

Se prendi la molarità (con unità mol/L\text{mol}/\text{L}) e la moltiplichi per la massa molare (con unità g/mol\text{g}/\text{mol}), ottieni g/L\text{g}/\text{L}. Basta moltiplicare g/L\text{g}/\text{L} per 10001000 per convertire g\text{g} in mg\text{mg} e si ottengono i ppm (in mg/L\text{mg}/\text{L} dell'acqua).

La formula di conversione dei ppm in molarità per le soluzioni diluite è:

ppm=moleL×mmol×1000\footnotesize\text{ppm} = \frac{\text{mole}}{\text{L}}\times m_\text{mol}\times 1000

Esempio 1 — Acqua di mare vs. acqua potabile

Il contenuto medio di sale nell'acqua di mare è equivalente a 0, ⁣599 M0,\!599\ \text{M} NaCl\text{NaCl} (anche se i sali marini non sono interamente composti da NaCl\text{NaCl}). Se l'EPA raccomanda che l'acqua potabile non superi 20 mg/L20\ \text{mg}/\text{L} (o 20 ppm20\ \text{ppm}), di quante volte è più salata l'acqua di mare rispetto all'acqua potabile?

Per scoprirlo, convertiamo 0, ⁣599 M0,\!599\ \text{M} NaCl\text{NaCl} in ppm\text{ppm}. Dobbiamo conoscere la massa molare di NaCl\text{NaCl}, che è 58, ⁣44 g/mol58,\!44\ \text{g}/\text{mol}. Moltiplichiamo la molarità per la massa molare per ottenere g/L\text{g}/\text{L}:

0,599 mol/L×58,44 g/mol=35,00556 g/L\scriptsize 0,\!599\ \text{mol}/\text{L} \times 58,\!44\ \text{g}/\text{mol} = 35,\!00556\ \text{g}/\text{L}

Quindi, moltiplica per 10001000 per ottenere mg/L\text{mg}/\text{L}:

35,00556 g/L×1000 mg/g=35 005,56 mg/L\scriptsize 35,\!00556\ \text{g}/\text{L} \times 1000\ \text{mg}/\text{g}=35\ 005,\!56\ \text{mg}/\text{L}

Infine, dividi la concentrazione di sale dell'acqua di mare per le linee guida dell'acqua potabile per trovare il loro rapporto:

35 005,5620=1750\footnotesize \frac{35\ 005,\!56}{20} = 1750

Le cifre significative che abbiamo calcolato sono troppe — quindi li riduciamo a 3. Allora, possiamo dire che l'acqua di mare è circa 17501750 volte più salata dell'acqua potabile!

Esempio 2 — Preparare una soluzione di NaOH

Hai una soluzione madre di 1 molare NaOH\text{NaOH}. Come si fa a creare una soluzione 1 L1\ \text{L} di 200 ppm200\ \text{ppm} NaOH\text{NaOH}? NaOH\text{NaOH} ha una massa molare di 39, ⁣997 g/mol39,\!997\ \text{g}/\text{mol}.

1. Converti 200 ppm200\ \text{ppm} in molarità.

Assumiamo innanzitutto 200 ppm=200 mg/L200\ \text{ppm} = 200\ \text{mg}/\text{L}. Poi dividiamo il risultato per 10001000 per ottenere g/L\text{g}/\text{L}:

200 mg/L200\ \text{mg}/\text{L} diviso per 1000 mg/g1000\ \text{mg}/\text{g} è uguale a 0, ⁣2 g/L0,\!2\ \text{g}/\text{L}.

Dividi quindi 0, ⁣2 g/L0,\!2\ \text{g}/\text{L} per la massa molare di NaOH\text{NaOH} per ottenere la molarità:

0, ⁣2 g/L0,\!2\ \text{g}/\text{L} diviso per 39, ⁣997 g/mol39,\!997\ \text{g}/\text{mol} è uguale a 0, ⁣005 mol/L0,\!005\ \text{mol}/\text{L}; e

2. Calcola la ricetta di diluizione.

Dal primo passo, sappiamo che la molarità target è 0, ⁣005 mol/L0,\!005\ \text{mol}/\text{L}. Per calcolare la diluizione, utilizziamo l'equazione di diluizione:

m1×V1=m2×V2\footnotesize m_1\times V_1=m_2\times V_2

dove:

  • m1m_1 — Concentrazione della soluzione madre;
  • m2m_2 — Concentrazione della soluzione diluita;
  • V1V_1 — Volume della soluzione madre; e
  • V2V_2 — Volume della soluzione diluita.

Possiamo inserire i numeri per tutte le variabili, tranne che per il volume della soluzione madre:

1 M×V1=0,005 M×1 L\footnotesize 1\ \text{M} \times V_1 = 0,\!005\ \text{M} \times 1\ \text{L}

Riordinando l'equazione, troveremo il volume di soluzione madre necessario:

V1=0,005 M1 M×1 L=0,005 L\footnotesize V_1 = \frac{0,\!005\ \text{M}}{1\ \text{M}}\times 1\ \text{L}=0,\!005\ \text{L}

Pertanto, dobbiamo diluire 0, ⁣005 L0,\!005\ \text{L} (o 5 mL5\ \text{mL}) di soluzione madre a un volume finale di 1 L1\ \text{L} per ottenere una soluzione 200 ppm200\ \text{ppm} NaOH\text{NaOH} .

Puoi verificare il tuo primo passo con questo calcolatore da ppm a molarità e verificare il tuo secondo passo con il calcolatore per la diluizione delle soluzioni!

FAQ

Come faccio a calcolare la molarità data la densità e la ppm?

Per stimare la molarità di qualsiasi soluzione acquosa:

  1. Prendi la densità della soluzione in g/L;
  2. Dividila per la massa molare del soluto in g/mol;
  3. Il quoziente risultante è la molarità della soluzione in mol/L; e
  4. Se disponi del valore in ppm, ripeti tutti i passaggi ma sostituisci la densità con la ppm e moltiplica tutto per 1000 mg/g.

Quante ppm ci sono in un grammo?

Ci sono 1000 ppm di particelle/molecole supponendo di avere un grammo di sostanza in un litro di soluzione. La spiegazione è che 1 litro d'acqua pesa 1000 g, quindi c'è una particella di soluto ogni mille particelle totali, e quindi un migliaio ogni milione.

Come si calcolano le ppm dalla concentrazione in volume?

Per ottenere le ppm in volume:

  1. Prendi la concentrazione molare delle soluzioni in mol/L;
  2. Moltiplicala per la massa molare in g/mol;
  3. Dividila per la densità del soluto in g/cm³;
  4. Moltiplica il risultato per 1000 mg/g; e
  5. L'unità ppm in volume che ne risulta è in genere μL/L.

Qual è la concentrazione in ppm quando 0,5 moli di CH₄ sono disciolte in 1500 ml d'acqua?

La concentrazione è di 5333 ppm. Per ottenere il risultato:

  1. Stima la concentrazione molare di CH₄, che è:

    0,5 mol / 1,5 L = 0,3333 M;

  2. Moltiplicala per la massa molare del metano (16 g/mol);

  3. Moltiplica il risultato per 1000 mg/g; e

  4. Di conseguenza, otteniamo:

    0,3333 M × 16 g/mol × 1000 mg/g = 5333 ppm.

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