Molaridad,molalidad En Quimica

Molaridad

No debe confundirse con Molalidad.

En química, la concentración molar (también llamada molaridad), es una medida de la concentración de un soluto en una disolución, o de alguna especie molecular, ionica, o atómica que se encuentra en un volumen dado. Sin embargo, en termodinámica la utilización de la concentración molar a menudo no es conveniente, porque el volumen de la mayor parte de las soluciones depende en parte de la temperatura, debido a la dilatación térmica. Este problema se resuelve normalmente introduciendo coeficientes o factores de corrección de la temperatura, o utilizando medidas de concentración independiente de la temperatura tales como la molaridad

Definición

La concentración molar o molaridad c (o M) se define como la cantidad de soluto por unidad de volumen de disolución, o por unidad de volumen disponible de las especies:2

Aquí, n es la cantidad de soluto en moles,1 N es el número de moléculas presentes en el volumen V (en litros), la relación N/V es la densidad numérica C, y NA es el número de Avogadro, aproximadamente 6,022 . 1023 mol−1.O más sencillamente: 1 molar = 1 M = 1 mol/litro.

Unidades

Las unidades SI para la concentración molar son mol/m3. Sin embargo, la mayor parte de la literatura química utiliza tradicionalmente el mol/dm3, o mol . dm-3, que es lo mismo que mol/L. Esta unidad tradicional se expresa a menudo por la M (mayúscula) (pronunciada molar), precedida a veces por un prefijo SI, como en:

mol/m3 = 10-3 mol/dm3 = 10-3 mol/L = 10-3 M = 1 mM .

Los términos "milimolar" y "micromolar" se refieren a mM y μM (10-3 mol/L y 10-6 mol/L), respectivamente.

Nombre

Abreviatura Concentración

Milimolar mM 10-3 molar

Micromolar μM 10-6 molar

Nanomolar nM 10-9 molar

Picomolar pM 10-12 molar

Femtomolar fM 10-15 molar

Attomolar aM 10-18 molar

Zeptomolar zM 10-21 molar

Yoctomolar yM3

10-24 molar

(1 molécula por 1.6 litros)

Ejemplos

La mayor parte de las proteinas están presentes en las bacterias como E. coli en unas 60 copias o menos. El volumen de una bacteria es 10- 15 L, lo que nos da una concentración c = N/(NA . V)}} = 10- 7 M = 100 nM. (Aquí, nM es "nanomolar", es decir, 10- 9 moles por litro).

Consideremos la preparación de 100 ml de una solución 2 M de NaCl en agua. Dado que la masa molar del NaCl es 58 g/mol, la masa total necesaria es 2*(58 g)*(100 mL)/(1000 mL) = 11,6 g, disueltos en ~80 ml de agua, y posteriormente añadiendo agua hasta que el volumen alcanza 100 mL.

Por el contrario, consideremos 11,6 g de NaCl disueltos en 100 mL de agua. La densidad del agua es de alrededor de 1 g/mL, lo que significa que la concentración final de [NaCl]] podría ser (expresada en %) de (11,6 g)/(11,6 g + 100 g) = 10,4 %. La densidad de esta disolución es 1,07 g/mL, y su volumen será (11,6 g + 100 g)/(1,07 g/mL) = 104,3 mL. La concentración molar del NaCl en la solución será entonces de (11,6 g)/(58 g/mol)/(104,3 mL)*1000 = 1,92 M.

El agua tiene una masa de aproximadamente 1 kilogramo (1000 gramos) por litro bajo las circunstancias normales, con una masa molecular de 18,0153. Así, la concentración de agua en el agua pura es 55.5 molar. De la misma manera, la concentración de hidrógeno en hidrógeno sólido es 88 gramos por litro / masa molecular 2,016 = 43.7 molar, y la concentración de tetróxido de osmio en el tetróxido de osmio es 5.1 kilogramos por litro / masa molecular 254,23 = 20,1 molar.

Molalidad

La molalidad (m) es el número de moles de soluto que contiene un kilogramo de disolvente. Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.

La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión.

Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante.

Formalidad

La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo o Masa Molecular por litro de disolución.

El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG.

Normalidad

La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) por litro de disolución (Vsc).

El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: , o bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar: .

Normalidad ácido-base

Es la normalidad de una disolución cuando se utiliza para una reacción como ácido o como base. Por esto suelen titularse utilizando indicadores de pH.

En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:

para un ácido, o para una base.

Donde:

• n es la cantidad de equivalentes.

• moles es la cantidad de moles.

• H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido.

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