Was ist Molalität? (mit Beispielen)

Die Molalität, die mit dem Buchstaben m in Kleinbuchstaben angegeben ist, wird zur Beschreibung der Konzentration einer Lösung verwendet. Es kann definiert werden als die Anzahl der Mol eines gelösten Stoffes, gelöst in 1 Kilogramm Lösungsmittel.

Dies entspricht den Molen des gelösten Stoffes (der Substanz, die sich auflöst) geteilt durch die Kilogramm des Lösungsmittels (der Substanz, die zum Auflösen verwendet wird) (Molalitätsformel, SF).

Wo die Mole des gelösten Stoffes durch die Gleichung gegeben sind:

Wie für das Finale ist die Molalitätsgleichung

Merkmale der Molalität

Die Molalität ist ein Maß für die Konzentration eines gelösten Stoffes in einer Lösung. Es wird hauptsächlich verwendet, wenn die Temperatur ein Problem darstellt (Science Notes and Projects, 2015).

Die Molalität ist nicht so häufig wie die Molarität (Mol gelöster Stoff pro Liter Lösungsmittel), wird jedoch in sehr spezifischen Berechnungen verwendet, insbesondere im Hinblick auf kolligative Eigenschaften (Siedepunkterhöhung, Punkterniedrigung) Einfrieren).

Da das Volumen aufgrund von Temperatur und Druck Schwankungen unterworfen ist, variiert die Molarität auch gemäß Temperatur und Druck. In einigen Fällen ist die Verwendung von Gewicht ein Vorteil, da die Masse nicht mit den Umgebungsbedingungen variiert.

Es ist wichtig, dass die Lösungsmittelmasse und nicht die Masse der Lösung verwendet wird. Mit molarer Konzentration markierte Lösungen sind durch ein m in Kleinbuchstaben gekennzeichnet. Eine Lösung von 1, 0 ml enthält 1 Mol gelösten Stoff pro Kilogramm Lösungsmittel.

Die Herstellung einer Lösung mit einer bestimmten Molalität ist einfach, da nur ein guter Maßstab erforderlich ist. Sowohl das Lösungsmittel als auch der gelöste Stoff werden gemischt, anstatt nach Volumen gemessen zu werden.

Die Einheit SI (internationales System) für die Molalität ist mol / kg oder mol gelöster Stoff pro kg Lösungsmittel. Eine Lösung mit einer Molalität von 1 mol / kg wird oft als "1 molal" oder "1 m" bezeichnet.

Nach dem System der SI-Einheiten ist das National Institute of Standards and Technology, das die US-amerikanische Messbehörde ist, der Auffassung, dass der Begriff "molal" und das Einheitensymbol "m" veraltet sind, und schlägt die Verwendung vor mol / kg (grenzenlos, SF).

Unterschiede und Ähnlichkeiten zwischen Molalität (m) und Molarität (M)

Die Herstellung einer Lösung einer gegebenen Molalität beinhaltet das Abwiegen sowohl des gelösten Stoffes als auch des Lösungsmittels und das Erhalten ihrer Massen.

Bei der Molarität wird jedoch das Volumen der Lösung gemessen, wodurch aufgrund der Umgebungsbedingungen von Temperatur und Druck Raum für Dichteschwankungen bleibt.

Dies bedeutet, dass es vorteilhaft ist, mit der Molalität zu arbeiten, die sich mit dem Teig befasst, da in der chemischen Zusammensetzung die Masse einer bekannten reinen Substanz wichtiger ist als ihr Volumen, da die Volumina unter Einwirkung von Temperatur und Druck während der Verarbeitung verändert werden können Masse bleibt unverändert.

Darüber hinaus finden die chemischen Reaktionen im Verhältnis zur Masse und nicht zum Volumen statt. Um auf der Masse zu basieren, kann die Molalität leicht in ein Massenverhältnis oder einen Massenbruch (Was ist Molalität ?, SF) umgewandelt werden.

Für wässrige Lösungen (Lösungen, in denen Wasser das Lösungsmittel ist) nahe Raumtemperatur ist der Unterschied zwischen molaren und molaren Lösungen vernachlässigbar.

Dies liegt daran, dass das Wasser um die Umgebungstemperatur eine Dichte von 1 kg / l hat. Dies bedeutet, dass das "pro l" der Molarität gleich dem "pro kg" der Molarität ist.

Für ein Lösungsmittel wie Ethanol, bei dem die Dichte 0, 789 kg / l beträgt, wäre eine 1 M Lösung 0, 789 um.

Der wichtige Teil des Erinnerns an den Unterschied ist:

Molarität - M → Mol pro Liter Lösung.

Molalität - m → Mol pro Kilogramm Lösungsmittel (Helmenstine, 2017).

Beispiele für Molalität

Beispiel 1:

Problem : Wie hoch ist die Molalität einer Lösung, die 0, 086 Mol NaCl in 25, 0 g Wasser gelöst enthält? (Bhardwaj, 2014).

Antwort : In diesem Beispiel wird die direkte Molalitätsgleichung verwendet:

Mol gelöster Stoff (NaCl) = 0, 086 Mol

Masse (Wasser) = 25, 0 g = 25, 0 · 10 & supmin; ³ kg

Ersetzen Sie haben:

Beispiel 2:

Problem : Wie hoch ist die Molalität einer Lösung, wenn 124, 2 g NaOH in 1, 00 l Wasser gelöst sind? (Die Dichte des Wassers beträgt 1, 00 g / ml).

Antwort : Wasser ist als universelles Lösungsmittel bekannt und die Dichte wird normalerweise mit 1, 00 Gramm pro Milliliter oder 1 Kilogramm pro Liter angegeben. Dies erleichtert die Umrechnung von Litern in Kilogramm (Molality, SF).

In diesem Problem müssen die 124, 2 Gramm NaOH in Mol (für Mol gelösten Stoff) und ein Liter Wasser in Kilogramm (pro Kilogramm Lösungsmittel) unter Verwendung der Dichte umgewandelt werden.

Erstens gibt es die Molmasse von NaOH:

PM _Na = 22, 99 g / mol

PMO = 16 g / mol

PM _H = 1 g / mol

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

Zweitens werden die Gramm NaOH unter Verwendung der Molmasse in Mol umgewandelt:

Drittens wird der Liter Wasser anhand der Dichte in Kilogramm umgerechnet.

Den Teig räumen

Schließlich ist die Molalitätsgleichung gelöst:

Beispiel 3:

Problem : Wie viel Wasser enthält eine wässrige Lösung mit 0, 52 g Bariumchlorid (BaCl ₂, MW = 208, 23 g / mol) in einer Konzentration von 0, 005 mol / kg?

Antwort : In diesem Fall wird die molare Konzentration verwendet, um die Menge an Wasser in Lösung zu bestimmen.

Zunächst wird die Molzahl von BaCl ₂ in der Lösung erhalten: