O que é molalidade? (com exemplos)

A molalidade , indicado com a letra m minúscula, é um termo usado para descrever a concentração de uma solução. Pode ser definido como o número de moles de um soluto dissolvido em 1 quilograma de solvente.

É igual às moles de soluto (a substância que se dissolve) divididas pelos quilogramas de solvente (a substância usada para dissolver) (Molality Formula, SF).

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Onde as moles de soluto são dadas pela equação:

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Então, no final, a equação da molalidade é

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Características da molalidade

Molalidade é uma medida da concentração de um soluto em uma solução. É usado principalmente quando a temperatura é uma preocupação (Science Notes and Projects, 2015).

A molalidade não é tão comum quanto sua contraparte, a molaridade (moles de soluto por litro de solvente), mas é usada em cálculos muito específicos, especialmente no que diz respeito às propriedades coligativas (elevação do ponto de ebulição, depressão do ponto de congelamento).

Como o volume está sujeito a variações devido à temperatura e pressão, a molaridade também varia de acordo com a temperatura e a pressão. Em alguns casos, o uso do peso é uma vantagem, pois a massa não varia com as condições ambientais.

É importante que a massa do solvente seja usada e não a massa da solução. As soluções marcadas com concentração molal são indicadas por um m minúsculo. Uma solução de 1,0 m contém 1 mol de soluto por quilograma de solvente.

A preparação de uma solução de uma dada molalidade é fácil porque requer apenas uma boa escala. Tanto o solvente quanto o soluto são misturados, em vez de medidos em volume.

A unidade SI (sistema internacional) para molalidade é mol / kg, ou mols de soluto por kg de solvente. Uma solução com uma molalidade de 1 mol / kg é frequentemente descrita como “1 molal” ou “1 m”.

No entanto, seguindo o sistema de unidades SI, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, que é a autoridade de medição dos Estados Unidos, considera obsoleto o termo “molal” e o símbolo de unidade “m” e sugere o uso de mol / kg (sem limites, SF).

Diferenças e semelhanças entre molalidade (m) e molaridade (M)

A preparação de uma solução de uma dada molalidade implica pesar o soluto e o solvente e obter suas massas.

Porém, no caso da molaridade, o volume da solução é medido, o que deixa espaço para variações de densidade como resultado das condições ambientais de temperatura e pressão.

Isso significa que é vantajoso trabalhar com a molalidade que lida com a massa, porque na composição química, a massa de uma substância pura conhecida é mais importante que seu volume, uma vez que os volumes podem ser alterados sob o efeito de temperatura e pressão enquanto o A massa permanece inalterada.

Além disso, as reações químicas ocorrem na proporção da massa, não do volume. Para ser baseada em massa, a molalidade pode ser facilmente convertida em uma razão de massa ou uma fração de massa (O que é Molalidade?, SF).

Para soluções aquosas (soluções em que a água é o solvente) perto da temperatura ambiente, a diferença entre soluções molares e molares é insignificante.

Isso ocorre porque, próximo à temperatura ambiente, a água tem uma densidade de 1 kg / L. Isso significa que o “por L” de molaridade é igual ao “por kg” de molalidade.

Para um solvente como o etanol, em que a densidade é de 0,789 kg / l, uma solução 1 M seria 0,789 m.

A parte importante de lembrar a diferença é:

Molaridade – M → moles por litro de solução.

Molalidade – m → moles por quilograma de solvente (Helmenstine, 2017).

Exemplos de Molalidade

Exemplo 1:

Problema : Qual é a molalidade de uma solução contendo 0,086 moles de NaCl dissolvida em 25,0 g de água? (Bhardwaj, 2014).

Resposta : Neste exemplo, a equação de molalidade direta é usada:

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Moles de soluto (NaCl) = 0,086 mol

Massa (água) = 25,0 g = 25,0 x 10 -3 kg

Substituindo você tem:

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Exemplo 2:

Problema : Qual é a molalidade de uma solução se 124,2 gramas de NaOH se dissolverem em 1,00 litros de água? (A densidade da água é igual a 1,00 g / ml).

Resposta : A água é conhecida como solvente universal e a densidade é geralmente dada em 1,00 gramas por mililitro, ou o que é o mesmo 1 kg por litro. Isso facilita a conversão de litros em quilogramas (Molality, SF).

Neste problema, 124,2 gramas de NaOH terão que ser convertidos em moles (para moles de soluto) e um litro de água terá que ser convertido em quilogramas (por quilograma de solvente) usando densidade.

Primeiro, há a massa molar de NaOH:

PM Na = 22,99 g / mol

PM O = 16 g / mol

PM H = 1g / mol

PM NaOH = 22,99 g / mol +16 g / mol +1 g / mol = 39,99 g / mol

Segundo, os gramas de NaOH são convertidos em moles, usando a massa molar:

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Terceiro, o litro de água é convertido em quilogramas usando a densidade.

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A limpeza da massa é

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Finalmente, a equação da molalidade é resolvida:

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Exemplo 3:

Problema : O que é a massa de água de uma solução aquosa contendo 0,52 gramas de cloreto de bário (BaCl 2 , PM = 208,23 g / mol), cuja concentração é de 0,005 mol / kg?

Resposta : neste caso, a concentração molal é usada para determinar a quantidade de água na solução.

Primeiro, você obtém o número de moles de BaCl 2 na solução:

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Segundo, o quilograma de solvente é eliminado da equação de molalidade e resolvido.

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Referências

  1. Notas e projetos científicos. (22 de fevereiro de 2015). Exemplo de cálculo de molalidade Problema . Recuperado de sciencenotes.org.
  2. Bhardwaj, M. (2014, 26 de novembro). O que é um exemplo de molalidade? Recuperado de socratic.org.
  3. (SF). Molalidade . Recuperado de boundless.com.
  4. Helmenstine, T. (2017, 19 de fevereiro). Qual é a diferença entre molaridade e molalidade? Recuperado de thoughtco.com.
  5. Fórmula molalidade . (SF). Recuperado de softschools.com.
  6. Molalidade . (SF). Recuperado de chemteam.l
  7. O que é molalidade? (SF). Recuperado de freechemistryonline.com.

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