La maggior parte delle reazioni nei laboratori viene eseguita con soluzioni diverse. Quindi è essenziale sapere come si dice la quantità di sostanza quando è presente sotto forma di soluzione. La quantità di una data sostanza presente in un dato volume o la concentrazione di una data soluzione può essere espressa in Molarità, Molalità, Normalità, ecc.
Molarità vs Molalità
La differenza tra Molarity e Molality è che la molarità si concentra sul numero di moli di soluto per litri della data soluzione, mentre la molalità si occupa della mole di soluto per kg di solvente. La molarità è rappresentata da "M" o Molare o mol/L, mentre la Molalità è rappresentata da "m" o Molal o mol/kg.
La molarità di una soluzione dipende dalla temperatura e cambia inversamente con essa. Se si aumenta la temperatura, la molarità diminuisce, mentre se si diminuisce la temperatura, la molarità aumenta. Il valore della molarità è influenzato anche dalla variazione di pressione. Il valore della molarità non è accurato o preciso.
La molalità di una soluzione è indipendente dalla variazione di temperatura e pressione. Questo perché la massa del soluto rimane inalterata da qualsiasi cambiamento di temperatura e pressione. Il valore della molalità è abbastanza accurato e preciso. La molalità di una soluzione riguarda la massa del solvente.
Tabella di confronto tra molarità e molalità
| Parametri di confronto | molarità | molalità |
| Definizione | È definita come una mole di soluto disciolta in un litro di soluzione. | È definita come una mole di soluto disciolta in 1 kg della soluzione |
| Unità SI | moli/L | moli/kg |
| Misurazione | Si misura in base al volume della soluzione. | Si misura mediante la massa del solvente. |
| Temperatura | Influenzato da eventuali variazioni di temperatura | Non risente di eventuali variazioni di temperatura. |
| Denotato | m | m |
| Precisione | Non è accurato e non è affidabile. | È preciso e accurato. |
| Pressione | Influenzato da qualsiasi cambiamento di pressione | Non influenzato da alcun cambiamento di pressione. |
Cos'è la molarità?
Il numero di moli di un dato soluto disciolto in un dato litro di soluzione è noto come molarità. La molarità è rappresentata dal simbolo 'M'. La formula per calcolare matematicamente la molarità è riportata di seguito:
litri
L'unità standard di Molarità è moli/L, o Molare o M. Considera l'esempio riportato di seguito: soluzione 0,25 mol/L di idrossido di sodio significa che 0,25 moli di idrossido di sodio sono state sciolte in 1 litro (o 1 decimetro cubo) di la soluzione.
Poiché il volume della soluzione data aumenta con l'aumento della temperatura della soluzione, anche la molarità della soluzione diminuisce con essa mentre il volume della soluzione diminuisce con la diminuzione della temperatura. Quindi la molarità della soluzione aumenta al diminuire della temperatura.
Per problemi complessi, l'equazione data M1V2 = M2V2 serve per trovare la molarità della soluzione. Ad esempio – Sciogliere 4 g di idrossido di sodio in 250 ml di acqua. Qual è la molarità della soluzione di cui sopra?
Soluzione – Massa Idrossido di Sodio = 4.0 g
Massa molare di idrossido di sodio, NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40,0 g/mol
Volume d'acqua in litri = 250/1000 = 0,25 L
Numero di moli = Massa di idrossido di sodio/Massa molare di idrossido di sodio
= 4/40 = 0,1 mol
Molarità = Numero di moli di idrossido di sodio/Volume di soluzione in litro
Cos'è la molalità?
Il numero di moli del soluto per chilogrammo di solvente è noto come molalità. È indicato dal simbolo 'm'. La formula per calcolare matematicamente la molalità è riportata di seguito:
Molalità = moli di un dato soluto/massa di un dato solvente in kg
L'unità di misura standard di Molality è moli/kg o Molal o m. Considera l'esempio riportato di seguito: 1,0 mol/kg di soluzione di cloruro di potassio significa che 1 mole (74,5 g) di cloruro di potassio viene sciolta in 1 kg di soluzione.
Non è influenzato dal cambiamento di temperatura poiché la massa rimane costante o non è influenzata dalla temperatura.
Considera il seguente esempio per una migliore comprensione: quando 2,5 g di acido etanoico vengono sciolti in 75 g di benzene.
Soluzione – Massa molare dell'acido etanoico = 60 g/mol
Moli di acido etanoico = 2,5/60 = 0,0417 mol
Massa del benzene in kg = 7/1000 kg
La molalità dell'acido etanoico = moli di acido etanoico / massa di benzene
= 0,0417 × 1000 / 75 = 0,556 mol/kg
Principali differenze tra molarità e molalità
Conclusione
Entrambi i termini di cui sopra, Molarità e Molalità, fanno parte della concentrazione della soluzione chimica. La differenza significativa tra i due termini si restringe alla massa rispetto al volume. La molarità di una soluzione è interessata al numero di moli di soluto con il volume di una data soluzione, mentre la molalità è interessata alle moli di un soluto insieme alla massa di un solvente.
Il termine molarità è rappresentato o denotato da "M" mentre la molalità è rappresentata o denotata "m". Il cambiamento di pressione influenza i cambiamenti nella molarità ma il valore della molalità. È quindi lo stesso con il cambiamento di temperatura, che influisce sul valore della molarità ma non sulla molalità. Si ritiene che il valore ottenuto per la molarità non sia accurato e preciso, ma il valore ottenuto per la molalità sia più accurato, preciso e affidabile.
Riferimenti
- https://www.mdpi.com/2218-0532/77/4/817
- https://acp.copernicus.org/articles/18/11125/2018/
