CO TO JEST MOLALNOŚĆ? (Z PRZYKŁADAMI) - CHEMIA - 2024

Molalność , oznaczony literą M małą, jest terminem używanym do opisania stężenia roztworu. Można go zdefiniować jako liczbę moli substancji rozpuszczonej w 1 kilogramie rozpuszczalnika.

Jest równa liczbie moli substancji rozpuszczonej (substancji, która się rozpuszcza) podzielonej przez kilogramy rozpuszczalnika (substancji użytej do rozpuszczenia).

Gdzie liczba moli substancji rozpuszczonej jest określona równaniem:

W końcu równanie molalności to

Charakterystyka molalności

Molalność jest miarą stężenia substancji rozpuszczonej w roztworze. Jest używany głównie, gdy problemem jest temperatura.

Molalność nie jest tak powszechna jak jej odpowiednik, molarność (liczba moli substancji rozpuszczonej na litr rozpuszczalnika), ale jest używana w bardzo szczegółowych obliczeniach, zwłaszcza w odniesieniu do właściwości koligatywnych (wzrost temperatury wrzenia, obniżenie temperatury wrzenia). zamarzania).

Ponieważ objętość podlega wahaniom pod wpływem temperatury i ciśnienia, molarność zmienia się również w zależności od temperatury i ciśnienia. W niektórych przypadkach użycie ciężarka jest zaletą, ponieważ masa nie zmienia się w zależności od warunków środowiskowych.

Ważne jest, aby użyć masy rozpuszczalnika, a nie masy roztworu. Roztwory oznaczone stężeniem molowym są oznaczone małą literą m. Roztwór 1,0 m zawiera 1 mol substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika.

Przygotowanie roztworu o danej molalności jest łatwe, ponieważ wymaga tylko dobrej skali. Zarówno rozpuszczalnik, jak i substancja rozpuszczona są mieszane, a nie mierzone objętościowo.

Jednostką molowości w układzie SI (system międzynarodowy) jest mol / kg lub liczba moli substancji rozpuszczonej na kg rozpuszczalnika. Roztwór o molowości 1 mol / kg jest często opisywany jako „1 mol” lub „1 m”.

Jednak zgodnie z systemem jednostek SI, National Institute of Standards and Technology, który jest autorytetem w dziedzinie pomiarów w Stanach Zjednoczonych, uważa termin „molal” oraz symbol jednostki „m” za przestarzałe i sugeruje użycie mol / kg.

Różnice i podobieństwa między molalnością (m) a molarnością (M)

Przygotowanie roztworu o określonej molowości polega na zważeniu zarówno substancji rozpuszczonej, jak i rozpuszczalnika oraz uzyskaniu ich mas.

Ale w przypadku molarności mierzy się objętość roztworu, co pozostawia miejsce na zmiany gęstości w wyniku warunków środowiskowych, takich jak temperatura i ciśnienie.

Oznacza to, że korzystna jest praca z molalnością, która dotyczy masy, ponieważ w składzie chemicznym masa znanej czystej substancji jest ważniejsza niż jej objętość, ponieważ objętości można zmieniać pod wpływem temperatury i ciśnienia, podczas gdy masa pozostaje niezmieniona.

Ponadto reakcje chemiczne zachodzą proporcjonalnie do masy, a nie objętości. Aby być oparta na masie, molalność można łatwo przekształcić na stosunek masowy lub ułamek masowy.

W przypadku roztworów wodnych (roztworów, w których rozpuszczalnikiem jest woda) zbliżonych do temperatury pokojowej, różnica między roztworami molowymi i molowymi jest pomijalna.

Dzieje się tak, ponieważ w temperaturze pokojowej woda ma gęstość 1 kg / l. Oznacza to, że molowość „na l” jest równa molowości „na kg”.

W przypadku rozpuszczalnika, takiego jak etanol, którego gęstość wynosi 0,789 kg / l, 1 M roztwór miałby 0,789 m.

Ważną częścią zapamiętania różnicy jest:

Molarność - M → liczba moli na litr roztworu.

Molalność - m → mole na kilogram rozpuszczalnika.

Przykłady molalności

Przykład 1:

Problem : Jaka jest molalność roztworu zawierającego 0,086 mola NaCl rozpuszczonego w 25,0 g wody?

Odpowiedź : W tym przykładzie zastosowano bezpośrednie równanie dla molalności:

Liczba moli substancji rozpuszczonej (NaCl) = 0,086 mola

Masa (woda) = 25,0 g = 25,0 x ^10-3 kg

Zastępując mamy:

Przykład 2:

Problem : Jaka jest molalność roztworu, jeśli 124,2 gramów NaOH jest rozpuszczonych w 1,00 litra wody? (Gęstość wody wynosi 1,00 g / ml).

Odpowiedź : Woda jest znana jako rozpuszczalnik uniwersalny, a jej gęstość zwykle podaje się jako 1,00 grama na mililitr, czyli tyle samo, co 1 kilogram na litr. Ułatwia to przeliczanie litrów na kilogramy.

W tym problemie 124,2 gramy NaOH trzeba będzie zamienić na mole (dla moli substancji rozpuszczonej), a jeden litr wody trzeba będzie przeliczyć na kilogramy (na kilogram rozpuszczalnika) przy użyciu gęstości.

Najpierw znajdź masę molową NaOH:

MW _Na = 22,99 g / mol

MW _O = 16 g / mol

PM _H = 1 g / mol

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

Po drugie, zamień gramy NaOH na mole, używając masy molowej:

Po trzecie, litr wody jest przeliczany na kilogramy na podstawie gęstości.

Rozwiązanie dla masy pozostaje

W końcu równanie molalności zostaje rozwiązane:

Przykład 3:

Problem : Jaka jest masa wody w roztworze wodnym zawierającym 0,52 grama chlorku baru (BaCl ₂ , MW = 208,23 g / mol) o stężeniu 0,005 mola / kg?

Odpowiedź : w tym przypadku stężenie molowe służy do określenia ilości wody w roztworze.

Najpierw uzyskuje się liczbę moli BaCl ₂ w roztworze:

Po drugie, usuń kilogramy rozpuszczalnika z równania molowego i rozwiąż go.

Bibliografia

1. Uwagi i projekty naukowe. (22 luty 2015). Obliczanie przykładowego problemu molowego. Odzyskany z sciencenotes.org.
2. Bhardwaj, M. (26 listopada 2014). Jaki jest przykład molalności? Odzyskany z socratic.org.
3. (SF). Molalność. Odzyskany z boundless.com.
4. Helmenstine, T. (19 lutego 2017). Jaka jest różnica między molarnością a molalnością? Odzyskany z thinkco.com.
5. Formuła Molalności. (SF). Odzyskany z softschools.com.
6. Molalność. (SF). Odzyskany z chemteam.l
7. Co to jest Molalność? (SF). Odzyskany z freechemistryonline.com.