Die drei Definitionen
- Molarität (M): Stoffmenge gelöster Stoff pro Liter Lösung.
- Molalität (mol/kg): Stoffmenge gelöster Stoff pro Kilogramm Lösungsmittel.
- Normalität (N): Äquivalente gelöster Stoff pro Liter Lösung, also Molarität × Äquivalente pro Mol.
Ein Rechenbeispiel
Löse 4,9 g Schwefelsäure, H2SO4 (98,08 g/mol), das sind 0,050 mol.
- Auf 500 mL Lösung aufgefüllt: 0,050 ÷ 0,500 L = 0,10 M.
- Schwefelsäure gibt 2 H+ pro Molekül ab, dieselbe Lösung ist also 0,10 × 2 = 0,20 N.
- Stattdessen in 500 g Wasser gelöst: 0,050 ÷ 0,500 kg = 0,10 mol/kg.
Wann du welche nimmst
Molarität ist die Alltagseinheit im Labor: Du füllst einen Messkolben bis zur Marke auf und pipettierst Volumina. Der Nachteil: Das Volumen ändert sich mit der Temperatur, die Molarität also auch.
Molalität nutzt Massen, die sich mit der Temperatur nicht ändern. Sie ist die Einheit für kolligative Eigenschaften wie Gefrierpunktserniedrigung und Siedepunktserhöhung und für Arbeiten über einen Temperaturbereich. Bei verdünnten wässrigen Lösungen sind Molarität und Molalität fast gleich, weil ein Liter einer solchen Lösung etwa ein Kilogramm Wasser enthält.
Normalität hängt von der Reaktion ab, weshalb die IUPAC sie nicht mehr empfiehlt; in der Titration ist sie aber noch verbreitet. Ein Äquivalent ist die Menge, die ein Mol H+ (oder OH−, bei Redoxreaktionen Elektronen) abgibt oder aufnimmt: HCl und NaOH haben 1 pro Mol, H2SO4 2 und H3PO4 bis zu 3.
Prozentangaben
Prozentlösungen sind eine vierte gängige Konzentrationsangabe: % w/v sind Gramm pro 100 mL Lösung, % v/v Milliliter pro 100 mL und % w/w Gramm pro 100 g.
Rechner
Der Molalität- und Normalitätsrechner berechnet beide aus Formel und Massen. Der Molaritätsrechner löst nach Masse, Volumen oder Molarität auf, und der Rechner für Prozentlösungen behandelt w/v, v/v und w/w.