Concentrazione della molarità, unità, calcolo, esercizi

IL Molarità È la concentrazione di una soluzione espressa in moli dal soluto per litro di soluzione. È abbreviato come m ed esprime una relazione tra la massa del soluto e il volume della soluzione (m/v); Sebbene in modo tradizionale questa relazione sia espressa come peso del volume.

Un mol è il numero di atomi o molecole contenute nel peso atomico o molecolare; È espresso in grammi/mol. Una mole equivale a 6,02 · 10²³ atomi o molecole, noto come numero Avogadro.

Formula di molarità. 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 moleality, che è definita come il numero di moli per chilogrammi di solvente, di solito 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, generalmente utilizzata per esprimere un rapporto di massa di massa (M/M). Ma puoi esprimere un rapporto di massa-volume (M/V).

La concentrazione molare, oltre a esprimersi nelle moli per litro, può essere espressa come millimoles/litro (soluzione millimolare); micromoli/ litro (soluzione micromolare); eccetera.

I problemi di molarità possono essere risolti usando un metodo analitico e attraverso l'uso di "la regola di tre". La scelta di un metodo dipenderà dalla capacità di utilizzare uno dei metodi.

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Concentrazione molare

Viene utilizzato per esprimere la concentrazione di un soluto in una certa soluzione di soluzione.

M = N/V (1)

Dove m è uguale alla molarità, n è il numero di moli e v il volume della soluzione. Quindi, la molarità di una soluzione è il numero di moli di soluto per volume di soluzione espressa in litri.

D'altra parte il numero di talpe è

N = M / PM (2)

Essendo la massa del soluto disciolto e pm la sua massa molare.

Può servirti: aldeide

Sostituzione (2) in (1):

M = (M / PM) / V

Unità

L'unità nel sistema internazionale per la concentrazione molare è mol/m³. Questo corrisponde a una soluzione millimolare, perché un m³ equivalente a 1.000 litri. Nei rami della chimica e della biologia, la concentrazione molare è generalmente espressa come moli/L. Questa unità è espressa con il M (capitale).

Una soluzione di un mol/L, equivale a una m; Una soluzione da 10^-3 moli/L, equivalenti a 1 mm (millimolare); e una soluzione 10^-6 Mali/L, equivalenti 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 cederà 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 scopri il peso molecolare del soluto (g / mol) e trova il quoziente tra concentrazione e peso molecolare. Il risultato ottenuto è la molarità espressa in moli / litro.

Passa dalla molarità alla molealizzazione

Un fatto necessario per passare dalla molarità alla molealità è conoscere la densità della soluzione. Ciò consente di conoscere la massa della soluzione, un requisito essenziale per il calcolo della molealizzazione.

Primo passo

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

Grammi/litro del soluto = molarità (moli/litro) · Peso molecolare del soluto (grammi/mol).

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

Secondo passo

Quindi è necessario calcolare la massa della soluzione. Per fare questo, viene utilizzata la densità dello stesso. Di solito la densità è espressa in grammi/centimetro cubico o millilitro.

Soluzione Massa (G) = Volume della soluzione (ML) · Densità (G/ML)

Terzo passo

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

Può servirti: ossido perclorico (CL2O7)

Quarto passo

Finalmente devi passare la massa del soluto (g) della soluzione alla massa del soluto che corrisponde a 1.000 g o 1 kg di solvente. Per fare questo, sarebbe sufficiente fare una regola di tre operazioni matematiche semplici o altra equivalenti.

Quinto passo

Dividi g di soluto/1000 g di solvente tra peso molecolare del soluto (g/mol) per ottenere la moralità della soluzione.

Esempio numerico

Una soluzione di glucosio da 3 m (peso molecolare 180 g/mol) ha una densità di 1,15 g/ml. Calcola la molealizzazione 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

Quindi, calcoliamo la massa della soluzione dalla sua densità:

g della soluzione (massa) = 1.000 ml · 1,15 g/ml

= 1.150 g

La massa del solvente è data dalla differenza:

Massa di solvente = massa di soluzione - massa del soluto

= 1.150 g - 540 g

= 610 g

Ma 610 g non sono 1000 g di solvente come stipulando la definizione di molealità. Pertanto, quanti grammi di glucosio devono essere calcolati vengono sciolti in 1000 g di solvente:

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

= 885,25 g

E infine la moleality viene calcolata restituendo i grammi alle talpe:

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

= 4,92 MOL Solute / kg di solvente

= 4,92 m

Problemi risolti

Problema 1

Quanto solfato cupric sarà necessario per preparare 500 ml di una soluzione di 0,4 m? Esprimere il risultato in grammi. Peso molecolare del solfato rame (CUSO₄): 160 g/mol.

Determiniamo innanzitutto le moli che devono essere sciolte in tale soluzione:

M = N/ V

n = m · v

n = (0,4 moli/L) · 0,5 L

= 0,2 moli

Sapere quindi il numero di moli di solfato ramea può essere ottenuto la sua massa

N = M/PM

M = N · Peso molecolare

M = 0,2 moli · 160 g/mol

= 32 g di Cuso₄

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

Problema 2

Quale volume di una soluzione è necessario per dissolvere 0,4 moli di soluto, ha una concentrazione di 0,25 m?

Il volume della soluzione è ottenuto dal concetto di molarità

Può servirti: samario: caratteristiche, struttura, ottenimento, usi

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 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 talpe di Naoh devono essere calcolate per prime:

N = M / PM

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

= 0,2 moli

Ora viene calcolato 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.

Viene determinata la massa di acido cloridrico al 35%

M = v · d

M = 1.000 ml · 1,25 g/ml

= 1.250 g

Ma non tutto è HCL, ma c'è anche acqua:

Massa HCl = 1.250 g · (35 /100)

= 437,5 g

Il che è lo stesso di dire che in un litro di soluzione HCl al 35% ci sono 437,5 grammi di HCL.

Quindi, vengono calcolate le moli HCl, per determinare 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.

Le moli/L di NaCl possono essere ottenute in un unico passaggio:

Molarità = (5 g di NaCl / 2 L Soluzione) X (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)

= 0,043 moli /L

Molarità = 0,043 m

Un'altra procedura potrebbe essere:

G / l di NaCl = 5 g / 2 l

= 2,5 g / l

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

= 0,043 moli / L

= 0,043 m

Riferimenti

1. Rodríguez, m. (2007). Chimica. Fondazione editoriale di Salena
2. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica. (8 ° ed.). Apprendimento del Cengage.
3. Wikipedia. (2019). Molarità. Recuperato da: è.Wikipedia.org
4. Atarés Huerta. (S.F.). Molarità e molealizzazione. [PDF]. Recuperato da: Riunet.UPV.È
5. Softchchools. (2019). Formula di molarità. Recuperato da: softschools.com