Molarität berechnen — c, n, m und V aus der Grundgleichung
Die Molarität (c) gibt die Stoffmenge (n) pro Volumen (V) an: c [mol/L] = n [mol] / V [L]. Die Stoffmenge wiederum ergibt sich aus Masse und molarer Masse: n [mol] = m [g] / M [g/mol]. Daraus folgt: c = m / (M × V) — die grundlegende Formel für alle Konzentrationsberechnungen in Chemie und Biochemie.
Beispiel: 5,85 g NaCl (M = 58,44 g/mol) in 500 mL Wasser → n = 5,85 / 58,44 = 0,100 mol; c = 0,100 mol / 0,5 L = 0,200 mol/L = 0,2 M. Physiologische Kochsalzlösung enthält 0,9 % NaCl (m/v) = 154 mmol/L.
Molmassen häufiger Verbindungen
Die molare Masse (M) berechnet sich als Summe der Atommassen aller Elemente (aus dem Periodensystem). Häufig benötigte Molmassen (g/mol): H₂O 18,02; NaCl 58,44; HCl 36,46; NaOH 40,00; H₂SO₄ 98,08; CaCO₃ 100,09; C₆H₁₂O₆ (Glucose) 180,16; Ethanol (C₂H₅OH) 46,07; Essigsäure (CH₃COOH) 60,05. Diese Werte basieren auf den IUPAC-Atommassen 2021.
Konzentrationsangaben im Vergleich: Molarität c [mol/L] ist temperaturabhängig (Volumen ändert sich). Molalität b [mol/kg Lösungsmittel] ist temperaturunabhängig und wird in der physikalischen Chemie bevorzugt. Massenkonzentration ρ [g/L] und Massenanteil w [%] sind ebenfalls gebräuchlich — Umrechnung: c = ρ/M = (w × ρ_Lösung) / (M × 100).
Anwendungen in Labor und Industrie
Molaritätsberechnungen sind Grundlage jeder quantitativen Analyse: Titrationen (z. B. Säure-Base, Redox), HPLC-Kalibrierkurven, Pufferpräparation in der Biochemie, Photometrie (Beer-Lambert-Gesetz: A = ε × c × d). In der pharmazeutischen Industrie werden Konzentrationsnachweise nach Ph. Eur. (Europäisches Arzneibuch) mit definierten Molmassen und Reinheitsgrenzen durchgeführt.