Czym jest molalność? (z przykładami)



The molalność, oznaczony literą m małymi literami, jest terminem używanym do opisania stężenia roztworu. Można go zdefiniować jako liczbę moli substancji rozpuszczonej rozpuszczonej w 1 kilogramie rozpuszczalnika.

Jest równy molom substancji rozpuszczonej (substancji, która rozpuszcza się) podzielonej przez kilogramy rozpuszczalnika (substancja użyta do rozpuszczenia) (Wzór Molality, S.F.).

Gdzie mole substancji rozpuszczonej są podane przez równanie:

Jeśli chodzi o finał, równanie molalności to

Indeks

  • 1 Charakterystyka molalności
  • 2 Różnice i podobieństwa między molalnością (m) a molarnością (M)
  • 3 Przykłady molalności
    • 3.1 Przykład 1:
    • 3.2 Przykład 2:
    • 3.3 Przykład 3:
  • 4 odniesienia

Charakterystyka molalności

Molalność jest miarą stężenia substancji rozpuszczonej w roztworze. Jest używany głównie, gdy temperatura jest problemem (Science Notes and Projects, 2015).

Molalność nie jest tak powszechna jak jej odpowiednik, molarność (mole substancji rozpuszczonej na litry rozpuszczalnika), ale jest używana w bardzo specyficznych obliczeniach, zwłaszcza w odniesieniu do właściwości koligatywnych (podniesienie temperatury wrzenia, depresja punktowa zamrażanie).

Ponieważ objętość podlega zmianom ze względu na temperaturę i ciśnienie, molarność zmienia się również w zależności od temperatury i ciśnienia. W niektórych przypadkach wykorzystanie ciężaru jest zaletą, ponieważ masa nie zmienia się w zależności od warunków środowiskowych.

Ważne jest, aby stosować masę rozpuszczalnika, a nie masę roztworu. Roztwory oznaczone stężeniem molowym są oznaczone małymi literami m. Roztwór 1,0 m zawiera 1 mol substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika.

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

Jednostką SI (układ międzynarodowy) dla molalności jest mol / kg lub moli substancji rozpuszczonej na kg rozpuszczalnika. Rozwiązanie o molalności 1 mol / kg jest często opisywane jako „1 molowy” lub „1 m”.

Jednak zgodnie z systemem jednostek SI, Narodowy Instytut Standardów i Technologii, który jest organem Stanów Zjednoczonych w zakresie pomiarów, uważa, że ​​termin „molal” i symbol jednostki „m” są przestarzałe i sugerują użycie mol / kg (bez granic, SF).

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

Przygotowanie rozwiązania danej molalności polega na zważeniu zarówno substancji rozpuszczonej, jak i rozpuszczalnika i uzyskaniu ich mas.

Ale w przypadku molarności mierzona jest objętość roztworu, co pozostawia miejsce na zmiany gęstości w wyniku warunków środowiskowych temperatury i ciśnienia.

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

Ponadto reakcje chemiczne zachodzą proporcjonalnie do masy, a nie objętości. Aby opierać się na masie, molalność można łatwo przekształcić w stosunek masy lub ułamek masowy (Co to jest molalność ?, S.F.).

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 dlatego, że wokół temperatury otoczenia woda ma gęstość 1 kg / l. Oznacza to, że „na L” molarności jest równe „na kg” molalności.

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

Ważną częścią zapamiętania różnicy jest:

Molarność - M → mole na litr roztworu.

Molość - m → moli na kilogram rozpuszczalnika (Helmenstine, 2017).

Przykłady molalności

Przykład 1:

Problem: Jaka jest molalność roztworu zawierającego 0,086 mola NaCl rozpuszczonego w 25,0 g wody? (Bhardwaj, 2014).

Odpowiedz: w tym przykładzie stosuje się bezpośrednie równanie molalności:

Mole substancji rozpuszczonej (NaCl) = 0,086 mola

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

Zastępowanie masz:

Przykład 2:

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

Odpowiedz: Woda jest znana jako uniwersalny rozpuszczalnik, a gęstość jest zwykle podawana jako 1,00 grama na mililitr lub tyle samo co 1 kilogram na litr. Ułatwia to konwersję litrów na kilogramy (Molality, S.F.).

W tym problemie 124,2 g NaOH będzie musiało zostać przekształcone w mole (dla moli substancji rozpuszczonej), a jeden litr wody będzie musiał zostać przeliczony na kilogramy (na kilogram rozpuszczalnika) przy użyciu gęstości.

Po pierwsze, jest masa molowa NaOH:

PMNa= 22,99 g / mol

PMO= 16 g / mol

PMH= 1 g / mol

PMNaOH= 22,99 g / mol +16 g / mol +1 g / mol = 39,99 g / mol

Po drugie, gramy NaOH są przekształcane w mole, przy użyciu masy molowej:

Po trzecie, litr wody jest przeliczany na kilogramy przy użyciu gęstości.

Czyszczenie ciasta 

Wreszcie rozwiązano równanie molalności:

Przykład 3:

Problem: Jaka jest masa wody w wodnym roztworze zawierającym 0,52 g chlorku baru (BaCl2, MW = 208,23 g / mol), którego stężenie wynosi 0,005 mola / kg?

Odpowiedz: w tym przypadku stężenie molowe jest używane do określenia ilości wody w roztworze.

Najpierw otrzymasz liczbę moli BaCl2 w rozwiązaniu:

Po drugie, kilogramy rozpuszczalnika są usuwane z równania molalności i rozwiązywane.

Referencje

  1. Notatki naukowe i projekty. (2015, 22 lutego). Obliczanie Przykładu Molalności. Źródło z sciencenotes.org.
  2. Bhardwaj, M. (2014, 26 listopada). Jaki jest przykład molalności? Źródło: socratic.org.
  3. (S.F.). Molość. Odzyskany ze strony boundless.com.
  4. Helmenstine, T. (2017, 19 lutego). Jaka jest różnica między molarnością a molością? Pobrane z thinkco.com.
  5. Wzór Molalityki. (S.F.). Odzyskane z softschools.com.
  6. Molość. (S.F.). Odzyskany z chemteam.l
  7. Czym jest molość? (S.F.). Pobrane z freechemistryonline.com.