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).
Onde as moles de soluto são dadas pela equação:
Então, no final, a equação da molalidade é
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:
Moles de soluto (NaCl) = 0,086 mol
Massa (água) = 25,0 g = 25,0 x 10 -3 kg
Substituindo você tem:
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:
Terceiro, o litro de água é convertido em quilogramas usando a densidade.
A limpeza da massa é
Finalmente, a equação da molalidade é resolvida:
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:
Segundo, o quilograma de solvente é eliminado da equação de molalidade e resolvido.
Referências
- Notas e projetos científicos. (22 de fevereiro de 2015). Exemplo de cálculo de molalidade Problema . Recuperado de sciencenotes.org.
- Bhardwaj, M. (2014, 26 de novembro). O que é um exemplo de molalidade? Recuperado de socratic.org.
- (SF). Molalidade . Recuperado de boundless.com.
- Helmenstine, T. (2017, 19 de fevereiro). Qual é a diferença entre molaridade e molalidade? Recuperado de thoughtco.com.
- Fórmula molalidade . (SF). Recuperado de softschools.com.
- Molalidade . (SF). Recuperado de chemteam.l
- O que é molalidade? (SF). Recuperado de freechemistryonline.com.