MOLARITÀ: CONCENTRAZIONE, UNITÀ, CALCOLO, ESERCIZI - CHIMICA - 2026

La molarità è la concentrazione di una soluzione espressa in moli di soluto per litro di soluzione. È abbreviato in M ​​ed esprime una relazione tra la massa del soluto e il volume della soluzione (m / v); sebbene nella forma tradizionale questa relazione sia espressa come peso a volume.

Una mole è il numero di atomi o molecole contenuti nel peso atomico o molecolare; È espresso in grammi / mole. Una mole equivale a 6,02 · 10 ²³ atomi o molecole, noto come numero di Avogadro.

Formula molare. Fonte: Gabriel Bolívar.

Esistono altri modi per esprimere la relazione tra la massa di un soluto e il volume, tra cui: la relazione percentuale tra la massa del soluto e il volume della soluzione e la normalità. Quest'ultimo è espresso come il numero di equivalenti di un soluto per litro di soluzione.

Nel frattempo, la molalità, che è definita come il numero di moli per chilogrammo di solvente, solitamente acqua, esprime una relazione tra la massa del soluto e la massa del solvente (m / m).

La forma di espressione della concentrazione di una soluzione in parti per milione (ppm), esprime una relazione tra una parte del soluto e un milione di parti della soluzione, essendo generalmente utilizzata per esprimere una relazione massa-massa (m / m). Ma puoi esprimere una relazione massa-volume (m / v).

La concentrazione molare, oltre ad essere espressa in moli per litro, può essere espressa in millimoli / litro (soluzione millimolare); micromoli / litro (soluzione micromolare); eccetera.

I problemi di molarità possono essere risolti utilizzando un metodo analitico e utilizzando la "regola del tre". La scelta di un metodo dipenderà dall'abilità che hai nell'uso di uno dei metodi.

Concentrazione molare

È usato per esprimere la concentrazione di un soluto in un dato volume di soluzione.

M = n / V (1)

Dove M è uguale alla molarità, n è il numero di moli e V è il volume della soluzione. Quindi, la molarità di una soluzione è il numero di moli di soluto per volume di soluzione espresso in litri.

D'altra parte il numero di moli è

n = m / PM (2)

Dove m è la massa del soluto disciolto e PM la sua massa molare.

Sostituendo (2) in (1):

M = (m / PM) / V

unità

L'unità nel Sistema Internazionale per la concentrazione molare è mol / m ³ . Ciò corrisponde a una soluzione millimolare, perché un m ³ equivale a 1.000 litri. Nei rami della chimica e della biologia, la concentrazione molare è solitamente espressa come moli / L. Questa unità è espressa con la M (lettera maiuscola).

Una soluzione di una mole / L è equivalente a una soluzione M; una soluzione di 10 ^-3 moli / L, è uguale a 1 mM (millimolare); e una soluzione di 10 ^-6 moli / L, è equivalente a 1 µM (micromolare).

Come calcolare la molarità?

È conveniente utilizzare le espressioni sopra indicate, perché ciò garantisce che il risultato dell'applicazione della formula sarà in moli / litri, che è la definizione di concentrazione molare.

Quindi, per calcolare la molarità di una soluzione, è necessario esprimere la concentrazione del soluto in g / L. Quindi trovare il peso molecolare del soluto (g / mol) e trovare il rapporto tra la concentrazione e il peso molecolare. Il risultato ottenuto è la molarità espressa in moli / litro.

Passa dalla molarità alla molalità

Un'informazione necessaria per passare dalla molarità alla molalità è conoscere la densità della soluzione. Ciò consente di conoscere la massa della soluzione, requisito essenziale per il calcolo della molalità.

Primo passo

Per prima cosa devi passare dalla concentrazione molare a grammi / litri. Per fare ciò, è sufficiente moltiplicare la molarità della soluzione per il peso molecolare del soluto.

Grammi / litro di soluto = molarità (moli / litro) · peso molecolare del soluto (grammi / mole).

Ciò consente di ottenere la massa del soluto in 1 L di soluzione.

Secondo passo

Quindi è necessario calcolare la massa della soluzione. Per questo, viene utilizzata la densità dello stesso. La densità è solitamente espressa in grammi / centimetro cubo o millilitro.

Massa della soluzione (g) = volume della soluzione (mL) densità (g / mL)

Terzo passaggio

Ottenere la massa del solvente. Poiché la massa della soluzione è uguale alla massa del soluto più la massa del solvente, per ottenere la massa di quest'ultimo è sufficiente sottrarre la massa del soluto (passaggio 1) dalla massa della soluzione (passaggio 2).

Quarto passo

Infine, la massa del soluto (g) della soluzione deve essere trasferita alla massa del soluto che corrisponde a 1.000 go 1 kg di solvente. Per fare ciò, sarebbe sufficiente eseguire una semplice regola del tre o un'altra operazione matematica equivalente.

Quinto passo

Dividere g di soluto / 1000 g di solvente per il peso molecolare del soluto (g / mol) per ottenere la molalità della soluzione.

Esempio numerico

Una soluzione di glucosio 3 M (peso molecolare 180 g / mol) ha una densità di 1,15 g / mL. Calcola la molalità di questa soluzione.

Calcoliamo prima i grammi di glucosio disciolti in un litro di soluzione:

g / L = 3 moli / L 180 g / mol

= 540 g / L

Successivamente, calcoliamo la massa della soluzione dalla sua densità:

g di soluzione (massa) = 1.000 mL 1,15 g / mL

= 1.150 g

La massa di solvente è data dalla differenza:

Massa del solvente = massa della soluzione - massa del soluto

= 1.150 g - 540 g

= 610 g

Ma 610 g non sono 1000 g di solvente come stabilito dalla definizione di molalità. Occorre quindi calcolare quanti grammi di glucosio vengono sciolti in 1000 g di solvente:

Massa del soluto = 540 g di soluto (1.000 g di solvente / 610 g di solvente)

= 885,25 g

E infine la molalità viene calcolata restituendo i grammi in moli:

Molalità = (885,25 g di soluto / 180 g / mol)

= 4,92 moli di soluto / kg di solvente

= 4,92 m

Problemi risolti

Problema 1

Quanto solfato rameico ci vorrà per preparare 500 mL di una soluzione 0,4 M? Esprimi il risultato in grammi. Peso molecolare del solfato rameico (CuSO ₄ ): 160 g / mol.

Per prima cosa determiniamo le talpe che devono essere sciolte in tale soluzione:

M = n / V

n = M V

n = (0,4 mol / L) 0,5 L

= 0,2 moli

Conoscendo quindi il numero di moli di solfato rameico se ne ricava la massa

n = m / PM

m = nmolecolare peso

m = 0,2 mol 160 g / mol

= 32 g di CuSO ₄

Cioè, 32 grammi di questo sale devono essere sciolti in 500 mL di solvente.

Problema 2

Quale volume di soluzione è necessario in modo che quando 0,4 moli di soluto si dissolvono, ha una concentrazione di 0,25 M?

Il volume della soluzione è ottenuto dal concetto di molarità

M = n / V

V = n / M

V = 0,4 moli / (0,25 moli / L)

= 1,6 L

Significa che la soluzione deve avere un volume di 1,6 litri per ottenere una tale concentrazione di 0,25 M.

Problema 3

Una massa di 8 g di idrossido di sodio (NaOH) viene sciolta in 60 g di una soluzione che ha una densità di 1,6 g / mL. Quale sarà la molarità della soluzione? Peso molecolare dell'idrossido di sodio: 40 g / mol.

Le moli di NaOH devono prima essere calcolate:

n = m / PM

= 8 g di idrossido di sodio / (40 g / mol)

= 0,2 moli

Ora procediamo a calcolare il volume della soluzione:

m = V d

v = 60 g / (1,6 g / mL)

v = 37,5 mL

Per ottenere la molarità, il volume della soluzione in litri deve essere posizionato:

V = 37,5 ml ^10-3 L / ml

= 0,0375 L

M = 0,2 moli / 0,0375 L

5,33 moli / L

5.33 M

Problema 4

Calcola la molarità di una soluzione di acido cloridrico (HCl) con una densità di 1,25 g / mL e una concentrazione del 35%, massa / massa espressa. Peso molecolare dell'acido cloridrico: 36,5 g / mol.

Determina la massa del 35% di acido cloridrico

m = V d

m = 1.000 mL 1,25 g / mL

= 1.250 g

Ma non tutto è HCl, c'è anche l'acqua:

massa HCl = 1.250 g (35/100)

= 437,5 g

Il che equivale a dire che in un litro di soluzione di HCl al 35% ci sono 437,5 grammi di HCl.

Quindi, vengono calcolate le moli di HCl, per determinare immediatamente la molarità:

n = m / PM

n = (437,5 g / L) / (36,5 g / mol)

= 11,98 moli / L

Molarità = 11,98 M.

Problema 5

Calcola la molarità di una soluzione contenente 5 g di NaCl in 2 L di soluzione. Peso molecolare del cloruro di sodio: 58,5 g / mol.

È possibile ottenere le moli / L di NaCl in un unico passaggio:

molarità = (5 g NaCl / 2 L soluzione) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 mol / L

Molarità = 0,043 M.

Un'altra procedura potrebbe essere:

g / L NaCl = 5 g / 2 L

= 2,5 g / L

moli / L = (2,5 g / L) / (58,5 g / mol)

= 0,043 mol / L

= 0,043 M

Riferimenti

1. Rodríguez, M. (2007). Chimica. Fondazione editoriale salesiana
2. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
3. Wikipedia. (2019). molarity Estratto da: es.wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (Sf). Molarità e molalità. . Estratto da: riunet.upv.es
5. Softchools. (2019). Formula molare. Estratto da: softschools.com