O que é Molalidade? (com exemplos)

Molality, denotado pela letra m em 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 aos moles de soluto (a substância que se dissolve) divididos pelos quilogramas de solvente (a substância usada para dissolver) (Molality Formula, SF).

Onde as manchas de soluto são dadas pela equação:

Quanto ao final, a equação da molalidade é

Características da molalidade

Molality 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, 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 pontual). congelamento).

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

É importante que a massa de solvente seja usada e não a massa da solução. As soluções marcadas com concentração molar são indicadas por um m minúsculo. Uma solução de 1, 0 m contém 1 mole 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 como o soluto são misturados, em vez de serem medidos em volume.

A unidade SI (sistema internacional) para molalidade é mol / kg, ou moles 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 do SI, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, que é a autoridade dos Estados Unidos em medição, considera que o termo "molal" e o símbolo de unidade "m" são obsoletos e sugere o uso de mol / kg (sem limites, SF).

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

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

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

Isto 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 o seu volume, uma vez que os volumes podem ser alterados sob o efeito da temperatura e pressão enquanto a massa permanece inalterada.

Além disso, as reações químicas ocorrem em proporção de massa e não de volume. Para se basear na massa, a molalidade pode ser facilmente convertida em uma razão de massa ou uma fração de massa (What is Molality ?, SF).

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

Isso ocorre porque, em torno da 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 de 1 M seria de 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 dissolvido em 25, 0 g de água? (Bhardwaj, 2014).

Resposta : neste exemplo, a equação direta da molalidade 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 são dissolvidos em 1, 00 litro de água? (A densidade da água é igual a 1, 00 g / ml).

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

Neste problema os 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 a 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

Em segundo lugar, as gramas de NaOH são convertidas em moles, usando a massa molar:

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

Limpando a massa

Finalmente a equação da molalidade é resolvida:

Exemplo 3:

Problema : Qual é a massa de água de uma solução aquosa contendo 0, 52 gramas de cloreto de bário (BaCl2, MW = 208, 23 g / mol) cuja concentração é de 0, 005 mol / kg?

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

Primeiro, o número de moles de BaCl ₂ na solução é obtido: