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Peptide Calculator

Molaritaetsrechner

Berechnet die Molarität als M = (Masse / Molmasse) / Volumen aus einer angegebenen Masse, ihrer Einheit, der Molmasse und dem Volumen. Bildungsreferenz, keine medizinische Beratung oder Dosierungsempfehlung.

Molekular und Masse

Eingaben des Rechners

Dies ist ein mathematisches und Labor-Referenzwerkzeug. Es stellt keine Diagnose, keine Behandlung und keine Dosierungsempfehlung dar und ist keine medizinische Beratung.

Die Molarität ist die Konzentrationseinheit der Chemie: Mol gelöster Stoff pro Liter Lösung. Der Molaritätsrechner rechnet eine abwiegbare Masse in diese Zahl um, gegebenenfalls mit der Molmasse des Stoffes.

Das ist die Brücke zwischen einer Masse, wie sie ein Vial-Etikett ausweist, und einer Molarität, wie eine Zubereitung oder eine veröffentlichte Methode sie angibt. Keine von beiden ist eine Dosis. Es ist eine Konzentration, ausgedrückt in der Einheit, die die Laborwissenschaft benutzt.

Molarität und Massenkonzentration sind zwei verschiedene Messungen derselben Sache. Umrechnen kann man zwischen ihnen erst, wenn die Molmasse bekannt ist, und deshalb fragt dieser Rechner danach.

Zwei Divisionen und ein Stück Chemie

Zwischen der Masse auf einem Etikett und der Molarität in einer Methode liegen genau zwei Divisionen, und nur an einer davon hängt Chemie. Durch ein Volumen teilen ist Rechnen mit Einheiten. Die Masse durch die Molmasse teilen ist die Stelle, an der die Identität des Stoffes eingeht, denn die Molmasse ist die eine Zahl, die davon abhängt, welches Molekül vorliegt. Alles Übrige auf dieser Seite ist Buchführung um diese eine Tatsache herum, und jeder Fehler, vor dem man sich wirklich sorgen muss, führt entweder auf sie oder auf das Volumen zurück.

Deshalb ist das Feld für die Molmasse keine Formalität. Die Molmasse eines Peptids ist die mittlere Molekülmasse seiner Sequenz, und eine Sequenz trägt Chemie: eine Endkappung, ein cyclisiertes Ende oder eine Salzform verändern sie alle, manchmal um mehrere Zehn Dalton. Die Zahl vom Rechner für die mittlere Molekülmasse zu holen statt aus dem Gedächtnis kostet ein einziges Feld und beseitigt eine ganze Klasse stiller Fehler. Liefert stattdessen eine Spezifikation die Zahl, bestätigt der Rechner zur Molmassen-Gegenprüfung , dass beide dasselbe Molekül beschreiben, bevor irgendetwas geteilt wird.

Der Liter ist keine beliebige Wahl der Einheit

Die Molarität ist gegen den Liter definiert, und die Definition erzwingt die Umrechnung, nicht eine Vorliebe. Ein Mol, das in einem Tausendstel Liter verteilt ist, ist tausend molar, das Präfix am Volumen ist also Teil der Antwort und kein Detail der Schreibweise. Gibt man 2 in ein Feld ein, das Liter erwartet, gemeint waren aber 2 Milliliter, kommt ein um den Faktor tausend zu kleines Ergebnis heraus, und nichts in der Arithmetik kann das bemerken, weil sich die Einheiten weiterhin aufheben. Dieselbe Falle liegt in der anderen Richtung, denn ein in Mikrolitern statt in Litern eingegebenes Volumen bläht die Antwort um den Faktor tausend auf.

Was den Fehler tatsächlich fängt, ist ein Wechsel des Weges und nicht mehr Sorgfalt. Rechnen Sie die Aufgabe zuerst als Massenkonzentration, indem Sie die Masse durch das Volumen teilen, und rechnen Sie danach um. Eine Massenkonzentration in Milligramm pro Milliliter ist zahlenmäßig dieselbe Zahl wie eine Konzentration in Gramm pro Liter, sie durch die Molmasse in Gramm pro Mol zu teilen liefert also direkt die Molarität, ohne irgendwo in der Rechnung eine Literumrechnung. Der Rechner Konzentration aus Masse führt die erste Hälfte aus und der Rechner Masse zu Molarität die zweite, und die Übereinstimmung der beiden Wege ist ein starkes Indiz dafür, dass das Volumen so eingegangen ist, wie das Feld es meint.

Molarität gegen Massenkonzentration

Zwei Konzentrationen beschreiben dieselbe Lösung und beantworten verschiedene Fragen. Milligramm pro Milliliter ist die Einheit, in der ein Vial angegeben wird, und sie ist über verschiedene Stoffe hinweg vergleichbar, ohne dass man etwas über sie wissen müsste. Die Molarität ist über verschiedene Lösungen desselben Stoffes hinweg vergleichbar, und in ihr wird eine Bindungsmessung oder eine Reaktionsstöchiometrie notiert. Keine von beiden ist richtiger. Sie sind in verschiedenen Richtungen lesbar, und die Umrechnung zwischen ihnen ist in beide Richtungen eine Division durch die Molmasse. Genau deshalb kann eine in Milligramm pro Milliliter angegebene Zahl nicht ohne die Molmasse als eine in Millimolar angegebene gelesen werden, so vertraut die Zahl auch aussieht.

In der anderen Richtung gerechnet, wo die Verwirrung gewöhnlich beginnt: 20 mg eines Peptids in 500 Mikrolitern sind 40 Milligramm pro Milliliter. Teilt man 40 durch eine Molmasse von 588.5343, erhält man 0.06797 molar, das sind 67.97 Millimolar, und das ist die Zahl, die diese Seite direkt aus der Masse und dem Volumen in Litern zurückgibt. Beachten Sie, wie kurz der Weg ist. Weil Milligramm pro Milliliter und Gramm pro Liter dieselbe Zahl sind, ist die Molmasse die einzige Brücke, die das Ergebnis überqueren muss. Der Molare Konzentrationsumrechner trägt von dort aus die ganze Leiter der molaren Einheiten weiter, einschließlich der nanomolaren und pikomolaren Bereiche, in denen eine veröffentlichte Methode liegen kann.

Womit eine Molarität wandert und womit nicht

Eine Molarität gehört zu einer Lösung und nicht zu einem Stoff, und das ist die nützlichste Einzelheit an ihr. Dasselbe Peptid hat keine Molarität, bis es ein Volumen einnimmt, und sobald es das tut, ändert sich die Zahl mit jedem Volumenwechsel und bleibt davon unberührt, wie der gelöste Stoff hineingelangt ist. Eine Masse dagegen ist eine Eigenschaft einer Materialmenge und wandert mit diesem Material durch jedes beliebige Volumen Lösungsmittel. Diese Asymmetrie ist der Grund, warum sich eine Molarität nie gegen ein Etikett prüfen lässt, eine Massenkonzentration sehr wohl. Eine Molarität ist eine Eigenschaft des gelösten Zustands und nicht des Peptids, zwei Vials desselben Peptids in verschiedenen Volumen geben also verschiedene Molaritäten und enthalten dabei dieselbe Masse.

Zwei Grenzen sollte man offen benennen. Das Ergebnis wird als exakte Konzentration berechnet, ohne Temperaturterm und ohne Korrektur für Lösungen, die sich nicht ideal verhalten, bei mehreren Zehn Millimolar ist die Zahl also eine formale Konzentration und keine Aktivität. Und die eingegebene Molmasse muss die Molmasse der Form im Vial sein, denn ein Gegenion oder ein Hydrat verändert sie, und eine für ein Salz angegebene Zahl ist nicht mit dem Wert der freien Base austauschbar, den eine Sequenz liefert. Der Vergleich der beiden Konzentrationssysteme wird ausführlicher im Leitfaden zu Massenkonzentration und Molarität durchgearbeitet.

Wie dieser Rechner funktioniert

Drei Schritte, alles Divisionen. Zuerst die Masse in Gramm umrechnen, weil die Molarität gegen das Gramm definiert ist. Dann durch die Molmasse in Gramm pro Mol teilen, um die Anzahl der Mol zu erhalten. Dann die Mol durch das Volumen in Litern teilen, um Mol pro Liter zu erhalten.

Der Rechner gibt das Ergebnis sowohl in Millimolar als auch in Mikromolar zurück, weil eine Arbeitskonzentration meist in einer dieser beiden steht und beide zur Verfügung zu haben einen Umrechnungsschritt erspart.

Die Formeln

  • moles = mass in grams / molar mass in g/mol

    moles
    Stoffmenge, in mol
    molar mass
    mittlere Molekülmasse in g/mol
  • M = moles / volume in litres

    M
    Molarität, mol/L

    Das ist der Grund, warum das Volumen in Litern angegeben sein muss. Eine mit Millilitern berechnete Molarität ist um den Faktor tausend daneben.

Durchgerechnetes Beispiel

Molarität von 10 mg eines Peptids mit 1500 g/mol in 2 mL

Illustratives Beispiel. Die Zahlen sind so gewaehlt, dass die Rechnung leicht nachvollziehbar ist. Sie sind keine Dosis, kein Protokoll und keine Empfehlung.

Gegeben

Masse
10 mg
Molmasse
1500 g/mol
Volumen
2 mL
  1. Die Masse in Gramm umrechnen
    Einsetzen
    10 mg = 0.010 g
    Ergebnis
    0.010 g
  2. Die Masse in Mol umrechnen
    Einsetzen
    0.010 g / 1500 g/mol
    Ergebnis
    6.6667e-6 mol
  3. Das Volumen in Liter umrechnen
    Einsetzen
    2 mL = 0.002 L
    Ergebnis
    0.002 L
  4. Mol durch Liter teilen
    Einsetzen
    6.6667e-6 mol / 0.002 L
    Ergebnis
    0.0033333 M, or 3.3333 mM

Was das zeigt

Beachten Sie, wie sehr die Volumeneinheit zählt. Teilt man 6.6667e-6 mol durch 2 statt durch 0.002, erhält man 3.3333e-6 M, eine um den Faktor tausend zu kleine Zahl.

Die Eingaben verstehen

Masse
Die Masse des gelösten Stoffes, in der Einheit, die Sie daneben auswählen.
Aufpassen: Die Zahl und die Einheit sind zwei getrennte Felder. Ein Wechsel des Einheitenmenüs skaliert eine bereits abgetippte Zahl nicht mit.
Masseneinheit
Die Einheit, in der die Masse abgetippt wurde. Gramm, Milligramm, Mikrogramm oder Nanogramm.
Molare Masse (g/mol)
Die Molmasse in Gramm pro Mol, die zahlenmäßig die mittlere Molekülmasse in Dalton ist. Für ein Peptid, das Sie nicht kennen, liefert sie der Rechner für die mittlere Molekülmasse aus der Sequenz.
Aufpassen: Geben Sie hier keine monoisotopische Masse ein, wenn Sie eine Masse wollen, die einer wirklich abgewogenen Menge entspricht. Nehmen Sie die mittlere Molekülmasse.
Volumen (L)
Das Endvolumen der Lösung, in Litern. Die Molarität ist gegen das Lösungsvolumen definiert, nicht gegen das Volumen des zugesetzten Lösungsmittels.
Aufpassen: Geben Sie für 2 mL die Zahl 0.002 ein. Die Eingabe von 2 ergibt ein um den Faktor tausend zu kleines Ergebnis, und der Rechner kann den Fehler nicht erkennen.

Die Ergebnisse verstehen

Molaritaet (mM)
Die Konzentration in Millimolar, also mol/L mal tausend. Die Einheit, die die meisten veröffentlichten Methoden benutzen.
Molaritaet (uM)
Dieselbe Konzentration in Mikromolar, also mol/L mal eine Million. Nützlich, wenn eine Methode einen niedrigen Konzentrationsbereich angibt.

Einheiten erklaert

M (molar)
Mol pro Liter. Die Basiseinheit dieser Familie.
mM (millimolar)
Ein Tausendstel molar. 1 mM = 0.001 mol/L.
uM (micromolar)
Ein Millionstel molar. 1 uM = 1e-6 mol/L.
Mass concentration
Masse pro Volumen, etwa mg/mL. Eine andere Messung als die Molarität, und nur umrechenbar, wenn die Molmasse bekannt ist.

Haeufige Fehler

  • Massenkonzentration und molare Konzentration vermischen. mg/mL lässt sich ohne die Molmasse nicht als mM lesen, und eine für die andere zu halten ist ein Fehler um den Faktor der Molmasse.
  • Milliliter in ein Feld eintragen, das Liter beschriftet. Das ist der häufigste Einzelfall, in dem aus einem ansonsten korrekten Rechner eine falsche Antwort kommt.
  • Das Volumen des zugesetzten Lösungsmittels statt des Endvolumens verwenden. Die beiden unterscheiden sich, sobald der gelöste Stoff selbst ein Volumen beiträgt.

Wichtige Einschraenkungen

  • Die Molarität ist eine Konzentration, keine Dosis. Nichts auf dieser Seite bestimmt, wie viel jemand einnehmen sollte, und eine Molarität trägt keine Information darüber, was ein gegebenes Volumen abgibt.
  • Die Molmasse muss zur Form des Stoffes passen. Ein Salz, ein Hydrat oder ein Gegenion verändert sie.
  • Keine Temperatur, kein pH-Wert und kein nichtideales Verhalten bei hoher Konzentration sind abgebildet. Eine Molarität wird hier als exakte Zahl behandelt.

Haeufig gestellte Fragen

What does the molarity calculator compute?

It converts a mass of solute, its molar mass, and a solution volume into molar concentration, using M = (mass / molar mass) / volume.

How do I use the molarity calculator?

Enter the mass and its unit (g, mg, mcg or ng), the molar mass in g/mol, and the volume in litres. The calculator returns the concentration in both mM and uM.

What is the molarity formula this calculator solves?

Molarity (mol/L) equals moles of solute divided by litres of solution, where moles equals mass in grams divided by the molar mass in g/mol.

What units does the molarity calculator expect and return?

Mass can be entered in g, mg, mcg or ng and is converted to grams internally; volume must be in litres; molar mass is in g/mol. Results are shown in mM and uM.

What happens with a zero or negative volume in the molarity calculator?

The calculator rejects a volume of zero or less; volume must be a positive number since dividing by zero or a negative volume is not physically meaningful.

What happens with a negative molar mass in the molarity calculator?

A molar mass at or below zero is rejected. Molar mass is always a positive quantity for a real substance.

Do I need to know the molar mass in advance to use the molarity calculator?

Yes. If you only have a peptide sequence, use the average molecular weight calculator first to derive the molar mass, then bring that number here.

Is the molarity calculator free?

Yes, it runs in your browser with no data sent to a server.