Mol je počet, ne hmotnost

Jeden mol je vždycky 6,022 · 10²³ částic, ať jde o atomy, molekuly nebo ionty. Mol molekul vodíku H₂ váží 2 g, mol atomů olova 207 g, a v obou je přesně stejně částic. Proto se vždycky musí říct, čeho je to mol.

Od roku 2019 je Avogadrova konstanta definovaná přesně, není měřená. Mol je dnes definovaný právě jako tenhle počet částic, takže se hodnota už nikdy nezmění.

Tři veličiny, jedna rovnice

Skoro celá první polovina této stránky stojí na jediném vztahu n = m / M. Podle toho, co znáte, se z něj vyjádří kterákoli ze tří veličin. 

n = m / M     látkové množství z hmotnosti
m = n · M     hmotnost z látkového množství
M = m / n     molární hmotnost z navážky

M je molární hmotnost v g/mol a spočítá se ze vzorce jako součet relativních atomových hmotností všech atomů. Číselně je stejná jako relativní molekulová hmotnost Mr, jen Mr nemá jednotku.

Roztok není rozpouštědlo

Nejčastější chyba v celé kapitole o roztocích. Hmotnostní zlomek se počítá z hmotnosti roztoku, tedy rozpuštěné látky i rozpouštědla dohromady, ne z hmotnosti samotného rozpouštědla.

Když se 25 g soli rozpustí v 375 g vody, roztok váží 400 g a zlomek je 25 / 400 = 6,25 %, ne 25 / 375. U molární koncentrace je to stejné: objem je objem hotového roztoku, proto se odměrná baňka doplňuje po rysku až po rozpuštění.

Ředění nic nepřidává, jen rozřeďuje

Při ředění se mění objem, ale množství rozpuštěné látky zůstává stejné. Z toho plyne celý vzorec: 

c₁ · V₁ = c₂ · V₂

Jednotky si můžete zvolit, jen musí být na obou stranách stejné. Procenta i mol/l fungují úplně stejně. Objemy roztoků se přitom přesně nesčítají, takže se v laboratoři nedolévá odměřené množství vody, ale doplňuje se po rysku.

Křížové pravidlo

Když se míchají dva roztoky, poměr se najde odečítáním křížem: pro první roztok se od cílové koncentrace odečte ta druhá, pro druhý roztok naopak. Vyjde poměr dílů, hmotnostní, ne objemový. U roztoků o různé hustotě to není totéž.

Cílová koncentrace musí ležet mezi oběma zadanými. Smícháním nelze dostat roztok slabší ani silnější, než jsou oba výchozí, a to je také nejrychlejší kontrola zadání.

pH je logaritmus, takže krok je desetinásobek

pH je záporný dekadický logaritmus koncentrace oxoniových iontů. Protože je stupnice logaritmická, pH 3 je desetkrát kyselejší než pH 4 a stokrát kyselejší než pH 5. Právě tohle se na ní plete nejčastěji.

Součin koncentrací H₃O⁺ a OH⁻ je ve vodě vždy 10⁻¹⁴, takže pH a pOH dají dohromady vždy 14.

Vyčíslování: mění se čísla před vzorci, ne vzorce

Vyčíslit rovnici znamená doplnit stechiometrické koeficienty tak, aby každého prvku bylo na obou stranách stejně. Důvodem je zákon zachování hmotnosti: atomy při reakci nevznikají ani nemizí, jen se přeskupují.

Indexy ve vzorci se přitom měnit nesmí. Udělat z H₂O vodu H₂O₂, aby to vyšlo, znamená napsat jinou látku. Měnit se smí jen číslo před vzorcem.

Kalkulačka výše řeší rovnici přesně, ne zkoušením, takže si poradí i s redoxními rovnicemi, kde koeficienty vyjdou velké. Ke každému výsledku vypíše tabulku počtu atomů vlevo a vpravo, aby šlo zkontrolovat, že rovnice opravdu sedí.

Souvisí s názvoslovím

Vzorec, který sem zadáváte, se dá získat z názvu sloučeniny v sekci chemické názvosloví, kde se převádí název na vzorec i obráceně a vypisují se oxidační čísla. Na procenta a poměry, které se v úlohách o roztocích počítají pořád, je výpočet procent.