O molaridade é a concentração de uma solução expressa em moles de soluto por litro de solução. É abreviado como M e expressa uma relação entre a massa do soluto e o volume da solução (m / v); embora tradicionalmente essa relação seja expressa como peso e volume.
Uma mole é o número de átomos ou moléculas contidos no peso atômico ou molecular; É expresso em gramas / mol. Um mol é igual a 6,02 · 102,3 átomos ou moléculas, conhecidos como número de Avogadro.
Existem outras maneiras de expressar a relação entre a massa de um soluto e o volume, incluindo: a relação percentual entre a massa do soluto e o volume da solução e a normalidade. Este último é expresso como o número de equivalentes de um soluto por litro de solução.
Enquanto isso, a molalidade, que é definida como o número de moles por quilograma de solvente, geralmente água, expressa uma relação entre a massa do soluto e a massa do solvente (m / m)..
A forma de expressão da concentração de uma solução em partes por milhão (ppm), expressa uma relação entre uma parte do soluto e um milhão de partes da solução, sendo geralmente utilizada para expressar uma relação massa-massa (m / m) . Mas você pode expressar uma relação massa-volume (m / v).
A concentração molar, além de ser expressa em moles por litro, pode ser expressa em milimoles / litro (solução milimolar); micromoles / litro (solução micromolar); etc.
Os problemas de molaridade podem ser resolvidos usando um método analítico e usando a "regra de três". A escolha de um método vai depender da habilidade que você tem no uso de um dos métodos.
Índice do artigo
É usado para expressar a concentração de um soluto em um determinado volume de solução.
M = n / V (1)
Onde M é igual a molaridade, n é o número de moles e V é o volume da solução. Assim, a molaridade de uma solução é o número de moles de soluto por volume de solução expresso em litros.
Por outro lado, o número de moles é
n = m / PM (2)
Onde m é a massa do soluto dissolvido e PM sua massa molar.
Substituindo (2) em (1):
M = (m / PM) / V
A unidade no Sistema Internacional para concentração molar é mol / m3. Isso corresponde a uma solução milimolar, porque am3 é igual a 1.000 litros. Nos ramos da química e da biologia, a concentração molar é geralmente expressa como moles / L. Esta unidade é expressa com o M (letra maiúscula).
Uma solução de um mole / L é equivalente a uma solução M; uma solução de 10-3 moles / L, é igual a 1 mM (milimolar); e uma solução de 10-6 moles / L, é igual a 1 µM (micromolar).
É conveniente usar as expressões indicadas acima, pois isso garante que o resultado da aplicação da fórmula será em moles / litro, que é a definição da concentração molar.
Então, para calcular a molaridade de uma solução, é necessário expressar a concentração do soluto em g / L. Em seguida, encontre o peso molecular do soluto (g / mol) e encontre a razão entre a concentração e o peso molecular. O resultado obtido é a molaridade expressa em moles / litro.
Uma informação necessária para ir da molaridade à molalidade é saber a densidade da solução. Isso permite conhecer a massa da solução, requisito essencial para o cálculo da molalidade..
Primeiro você tem que ir da concentração molar para gramas / litros. Para isso, basta multiplicar a molaridade da solução pelo peso molecular do soluto..
Gramas / litro de soluto = molaridade (moles / litro) · peso molecular do soluto (gramas / mol).
Isso permite obter a massa do soluto em 1 L de solução.
Em seguida, é necessário calcular a massa da solução. Para isso, a densidade dele é usada. Normalmente, a densidade é expressa em gramas / centímetro cúbico ou mililitro.
Massa da solução (g) = volume da solução (mL) densidade (g / mL)
Obtenção da massa do solvente. Como a massa da solução é igual à massa do soluto mais a massa do solvente, para obter a massa deste último, basta subtrair a massa do soluto (etapa 1) da massa da solução ( passo 2)..
Finalmente, a massa do soluto (g) da solução deve ser transferida para a massa do soluto que corresponde a 1.000 g ou 1 kg de solvente. Para fazer isso, seria suficiente realizar uma regra de três simples ou outra operação matemática equivalente.
Divida g de soluto / 1000 g de solvente pelo peso molecular do soluto (g / mol) para obter a molalidade da solução.
Uma solução de glicose 3 M (peso molecular 180 g / mol) tem uma densidade de 1,15 g / mL. Calcule a molalidade desta solução.
Primeiro calculamos os gramas de glicose dissolvidos em um litro de solução:
g / L = 3 moles / L 180 g / mol
= 540 g / L
Em seguida, calculamos a massa da solução a partir de sua densidade:
g de solução (massa) = 1.000 mL 1,15 g / mL
= 1.150 g
A massa do solvente é dada pela diferença:
Massa do solvente = massa da solução - massa do soluto
= 1.150 g - 540 g
= 610 g
Mas 610 g não é 1000 g de solvente conforme estipulado pela definição de molalidade. Portanto, deve-se calcular quantos gramas de glicose são dissolvidos em 1000 g de solvente:
Massa do soluto = 540 g de soluto (1.000 g de solvente / 610 g de solvente)
= 885,25 g
E, finalmente, a molalidade é calculada retornando os gramas aos moles:
Molalidade = (885,25 g de soluto / 180 g / mol)
= 4,92 mol de soluto / kg de solvente
= 4,92 m
Quanto sulfato cúprico é necessário para preparar 500 mL de uma solução 0,4 M? Expresse o resultado em gramas. Peso molecular do sulfato cúprico (CuSO4): 160 g / mol.
Primeiro determinamos os moles que devem ser dissolvidos em tal solução:
M = n / V
n = M V
n = (0,4 mol / L) 0,5 L
= 0,2 moles
Sabendo então o número de moles de sulfato cúprico, sua massa pode ser obtida
n = m / PM
m = nm peso molecular
m = 0,2 mol 160 g / mol
= 32 g de CuSO4
Ou seja, 32 gramas deste sal devem ser dissolvidos em 500 mL de solvente.
Qual volume de uma solução é necessário para que quando 0,4 mol de soluto se dissolva, ele tenha uma concentração de 0,25 M?
O volume da solução é obtido a partir do conceito de molaridade.
M = n / V
V = n / M
V = 0,4 moles / (0,25 moles / L)
= 1,6 L
Isso significa que a solução deve ter um volume de 1,6 litros para obter tal concentração de 0,25 M.
Uma massa de 8 g de hidróxido de sódio (NaOH) é dissolvida em 60 g de uma solução que tem uma densidade de 1,6 g / mL. Qual será a molaridade da solução? Peso molecular do hidróxido de sódio: 40 g / mol.
Os moles de NaOH devem primeiro ser calculados:
n = m / PM
= 8 g de hidróxido de sódio / (40 g / mol)
= 0,2 moles
Agora procedemos ao cálculo do volume da solução:
m = V d
v = 60 g / (1,6 g / mL)
v = 37,5 mL
Para obter a molaridade, deve-se colocar o volume da solução em litros:
V = 37,5 ml10-3 L / mL
= 0,0375 L
M = 0,2 moles / 0,0375 L
5,33 moles / L
5,33 mi
Calcule a molaridade de uma solução de ácido clorídrico (HCl) com densidade de 1,25 g / mL e concentração de 35%, massa / massa expressa. Peso molecular do ácido clorídrico: 36,5 g / mol.
Determine a massa de ácido clorídrico a 35%
m = V d
m = 1.000 mL 1,25 g / mL
= 1.250 g
Mas nem tudo é HCl, também há água:
massa HCl = 1.250 g (35/100)
= 437,5 g
O que é o mesmo que dizer que em um litro de solução de HCl a 35% existem 437,5 gramas de HCl.
Em seguida, os moles de HCl são calculados, para determinar imediatamente a molaridade:
n = m / PM
n = (437,5 g / L) / (36,5 g / mol)
= 11,98 moles / L
Molaridade = 11,98 M
Calcule a molaridade de uma solução contendo 5 g de NaCl em 2 L de solução. Peso molecular de cloreto de sódio: 58,5 g / mol.
Os moles / L de NaCl podem ser obtidos em uma única etapa:
molaridade = (5 g NaCl / solução 2 L) x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl)
= 0,043 mol / L
Molaridade = 0,043 M
Outro procedimento pode ser:
g / L NaCl = 5 g / 2 L
= 2,5 g / L
moles / L = (2,5 g / L) / (58,5 g / mol)
= 0,043 mol / L
= 0,043 M
Ainda sem comentários