Calculadora de molaridade do azul de metileno: forma hidratada e base da valoración

Unha mesma masa de azul de metileno pode dar lugar a concentracións molares distintas segundo a súa forma molecular e como se exprese a súa valoración. Un cálculo que emprega a masa do cloruro anhidro é distinto dun que emprega a masa dun hidrato. Unha valoración en base seca introduce outra distinción: a porcentaxe indicada non describe directamente o material tal como se pesa.

Abre a calculadora de molaridade do azul de metileno para introducir a masa, o volume final da disolución, a forma molecular e a base de cálculo. Funciona no teu navegador, mostra a ecuación cos valores substituídos e presenta os resultados en mol/L, mmol/L e µmol/L. Os exemplos seguintes son cálculos de laboratorio, non seleccións de doses para persoas ou animais.

Que mide o resultado

Molaridade é o nome habitual da concentración de cantidade de substancia. A definición da IUPAC de concentración de cantidade de substancia divide a cantidade dun constituínte polo volume da mestura:

c = n / V

Aquí, n é a cantidade de azul de metileno en moles e V é o volume final da disolución en litros. Para un material puro dunha forma especificada, n = m / M, onde m é a masa en gramos e M é a masa molar en g/mol. Estas relacións seguen as definicións do NIST de masa molar e concentración.

O denominador é o volume despois da disolución. «100 mL de disolución final» e «100 mL de disolvente engadido» son rexistros de preparación distintos. Un cálculo non pode resolver esa ambigüidade a posteriori.

Escolle o material antes de escoller a súa masa molar

Para un cálculo con cloruro anhidro, esta ferramenta emprega 319.85 g/mol. Para un trihidrato documentado, emprega 373.90 g/mol. A especificación do trihidrato de Thermo Fisher identifica a fórmula con tres moléculas de auga e esta última masa molar. A auga contribúe á masa pesada sen engadir outra unidade de azul de metileno.

Considera dúas preparacións nominais, cada unha con 100 mg de material puro en 100 mL de disolución final:

Estes son exemplos calculados, non medicións. Empregar o denominador do cloruro anhidro para o trihidrato puro sobreestimaría a concentración en aproximadamente un 16.9%. Engadir máis decimais non corrixiría o suposto erróneo sobre o material.

Un frasco descrito unicamente como «hidrato» non establece un número fixo de moléculas de auga. Por iso, a calculadora non permite un cálculo nominal cando a hidratación non está especificada. Para coñecer a química subxacente, consulta as formas moleculares e a hidratación do azul de metileno.

Fai corresponder a valoración coa masa que describe

A pregunta importante non é simplemente «Que porcentaxe figura no certificado?», senón «Unha porcentaxe de que, expresada como que composto?». A calculadora distingue catro significados:

Nestas ecuacións, a é a porcentaxe da valoración dividida por 100; d é a porcentaxe da perda por desecación correspondente dividida por 100. A última ecuación é unha conversión mediante balance de masas entre as bases de expresión indicadas explicitamente. Só é apropiada cando a corrección por desecación se corresponde coa definición da valoración.

A vista previa da monografía da USP expresa a súa valoración como azul de metileno anhidro en base seca e establece un intervalo de aceptación de 97.0–103.0%. Un resultado analítico superior ao 100% non significa literalmente que unha mostra conteña máis composto puro que a súa propia masa. A ferramenta permite estimacións da valoración en base seca de ata o 103% e etiqueta ese resultado como unha estimación analítica.

Exemplo resolto: un resultado en base seca

Supoñamos que un rexistro de laboratorio documenta 100.0 mg de material, unha valoración do 99.0% como equivalente anhidro en base seca, unha perda medida por desecación correspondente do 14.0% e 100.0 mL de disolución final. Estes valores son hipotéticos.

1. Converte a masa pesada: 100.0 mg = 0.1000 g.
2. Aplica a fracción de masa seca: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
3. Aplica a valoración: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g de equivalente de cloruro anhidro.
4. Converte en cantidade de substancia e divide polo volume: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Non dividas ademais pola masa molar do trihidrato. O numerador xa está expresado como equivalente de cloruro anhidro. Engadir unha corrección polo hidrato contabilizaría dúas veces o axuste pola auga.

Se o mesmo rexistro documentase directamente un 85.14% de equivalente anhidro tal como se recibe, o modo para o material tal como se pesa produciría o mesmo resultado sen introducir por separado un dato de desecación. A concordancia entre estas dúas vías é unha comprobación aritmética útil.

Cando os datos dispoñibles son insuficientes

As especificacións non son necesariamente medicións do lote. Por exemplo, a ficha de produto do azul de metileno hidratado de Merck indica unha valoración mínima calculada sobre substancia seca, unha perda máxima por desecación e un peso molecular en base anhidra, malia describir un hidrato. Substituír eses límites coma se fosen valores medidos xeraría unha estimación puntual que a ficha non sustenta.

Do mesmo xeito, unha porcentaxe de valoración non especificada ou unha porcentaxe de área cromatográfica non establece automaticamente a fracción másica que se require aquí. Obtén do certificado ou do provedor o criterio empregado para expresar os resultados. A guía para ler un certificado de análise do azul de metileno explica as comprobacións documentais.

Os campos baleiros, unha masa ou un volume non positivos, as unidades non admitidas e a falta de bases de valoración producen un erro en lugar dun resultado. Cambiar un dato de entrada substitúe o resultado anterior, mesmo cando o novo valor non é válido. Rexéitase o desbordamento numérico. A ferramenta non comproba se unha concentración é soluble, se a disolución foi completa nin se unha preparación permaneceu estable.

Mantén o cálculo reproducible

Rexistra o lote, a forma molecular, o resultado e a base da valoración, calquera corrección por desecación, a masa pesada, o volume final e as condicións de preparación. Indica só a precisión que permitan as túas medicións; os díxitos que mostra a calculadora son unha comodidade.

Para unha disolución nai xa documentada, emprega os cálculos de dilución do azul de metileno por separado. Para as etiquetas con porcentaxes, consulta primeiro as conversións de concentración do azul de metileno. Nin unha molaridade correcta nin unha porcentaxe convertida correctamente determinan como se debe administrar unha substancia.