Concentración de mole ¿Cuál es la concentración molar y molal?
Las concentraciones molares y molares, a pesar denombres similares, los valores son diferentes. La principal diferencia es que, al calcular la concentración molar, el cálculo no se basa en el volumen de la solución, como en la detección de la molaridad, sino en la masa del disolvente.
Información general sobre soluciones y solubilidad
Una verdadera solución es un sistema homogéneo,que incluye una serie de componentes, independientes entre sí. Uno de ellos se considera un solvente, y el resto son sustancias disueltas en él. Se considera que el solvente es la sustancia que está más en solución.
Solubilidad: la capacidad de una sustancia para formarcon otras sustancias, sistemas homogéneos - soluciones en las que se presenta en forma de átomos individuales, iones, moléculas o partículas. Y la concentración es una medida de solubilidad.
En consecuencia, la solubilidad es la capacidad de las sustancias de distribuirse uniformemente en forma de partículas elementales en todo el volumen del disolvente.
Las verdaderas soluciones se clasifican de la siguiente manera:
- por tipo de solvente - no acuoso y acuoso;
- por la forma de la sustancia disuelta - soluciones de gases, ácidos, álcalis, sales, etc.
- en la interacción con la corriente eléctrica - electrolitos (sustancias que tienen conductividad eléctrica) y no electrolitos (sustancias que no son capaces de conductividad eléctrica);
- por concentración - diluido y concentrado.
Concentración y formas de expresarlo
1. Porcentaje de concentración (expresado en%): indica la cantidad de gramos de soluto en 100 gramos de solución.
2. La concentración molar es el número de moles-gramo por litro de solución. Muestra la cantidad de moléculas de gramo contenidas en 1 litro de una solución de una sustancia.
3. La concentración normal es el número de equivalentes en gramos por litro de solución. Muestra cuánto gramo-equivalentes de un soluto está contenido en 1 litro de solución.
4. La concentración de mola indica la cantidad de soluto en moles que representa 1 kilogramo de solvente.
5. El título determina el contenido (en gramos) de una sustancia que se disuelve en 1 ml de solución.
Las concentraciones molares y molares difieren entre sí. Tenga en cuenta sus características individuales.
Concentración molar
La fórmula para su definición:
Cv = (v / V), donde
v es la cantidad de la sustancia disuelta, mol;
V - volumen total de solución, litro o m3.
Por ejemplo, la entrada "0.1 M solución H2SO4 " dice que en 1 litro de esta solución hay 0.1 mol (9.8 gramos) de ácido sulfúrico.
Concentración molar
Siempre se debe tener en cuenta que las concentraciones molares y molares tienen significados completamente diferentes.
¿Cuál es la concentración molal de la solución? La fórmula para su definición es la siguiente:
Cm = (v / m), donde
v es la cantidad de la sustancia disuelta, mol;
m es la masa de solvente, kg.
Por ejemplo, un registro de solución de NaOH 0.2 M significa que en 1 kilogramo de agua (en este caso, es un solvente) se disuelven 0.2 mol de NaOH.
Fórmulas adicionales requeridas para los cálculos.
Puede ser necesaria una gran cantidad de información de fondo para calcular la concentración de mol. Las fórmulas que pueden ser útiles para resolver problemas básicos se presentan a continuación.
La cantidad de una sustancia v significa un cierto número de átomos, electrones, moléculas, iones u otras partículas de la misma.
v = m / m = n / nA= V / Vm, donde:
- m es la masa del compuesto, g o kg;
- M es la masa molar, g (o kg) / mol;
- N es el número de unidades estructurales;
- NA - número de unidades estructurales en 1 mol de sustancia, constante de Avogadro: 6.02 . 1023 mole- 1;
- V - volumen total, l o m3;
- Vm - volumen molar, l / mol o m3/ mol.
Este último se calcula mediante la fórmula:
Vm= RT / P, donde
- R - constante, 8.314 J / (mol . K);
- T es la temperatura del gas, K;
- P - presión de gas, Pa.
Ejemplos de tareas sobre la molaridad y la molalidad. Tarea número 1
Determine la concentración molar de hidróxido de potasio en una solución de 500 ml. La masa de KOH en solución es igual a 20 gramos.
Definición
La masa molar de hidróxido de potasio es igual a:
MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 g / mol.
Calculamos la cantidad de hidróxido de potasio que contiene la solución:
ν (KOH) = m / M = 20/56 = 0.36 mol.
Tenga en cuenta que el volumen de la solución debe expresarse en litros:
500 ml = 500/1000 = 0,5 litros.
Determine la concentración molar de hidróxido de potasio:
Cv (KOH) = v (KOH) / V (KOH) = 0.36 / 0.5 = 0.72 mol / litro.
Problema numero 2
Cuánto óxido de azufre (IV) en condiciones normales(es decir, cuando P = 101325 Pa y T = 273 K) ¿debemos tomar para preparar una solución de ácido sulfuroso con una concentración de 2.5 mol / litro con un volumen de 5 litros?
Definición
Determine cuánto ácido sulfúrico está contenido en la solución:
ν (H2SO3) = Cv (H2SO3) ∙ V (solución) = 2.5 ∙ 5 = 12.5 mol.
La ecuación para producir ácido sulfuroso es la siguiente:
SO2 + H2O = H2SO3
De acuerdo a esto:
ν (SO2) = ν (H2SO3);
ν (SO2) = 12.5 mol.
Teniendo en cuenta que en condiciones normales 1 mol de gas tiene un volumen de 22,4 litros, calculamos el volumen de óxido de azufre:
V (SO2) = ν (SO2) ∙ 22.4 = 12.5 22.4 = 280 litros.
Tarea número 3
Determine la concentración molar de NaOH en la solución con su fracción de masa igual a 25.5% y la densidad de 1.25 g / ml.
Definición
Tome como muestra una solución con un volumen de 1 litro y determine su masa:
m (solución) = V (solución) ∙ p (solución) = 1000 ∙ 1.25 = 1250 gramos.
Calcule cuánto álcali en la muestra en peso:
m (NaOH) = (w ∙ m (solución)) / 100% = (25.5 1250) / 100 = 319 gramos.
La masa molar de hidróxido de sodio es igual a:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Calculamos la cantidad de hidróxido de sodio que contiene la muestra:
v (NaOH) = m / M = 319/40 = 8 mol.
Determine la concentración molar de álcali:
Cv (NaOH) = v / V = 8/1 = 8 mol / litro.
Tarea número 4
10 gramos de sal de NaCl se disolvieron en agua (100 gramos). Ajustar la concentración de la solución (molal).
Definición
La masa molar de NaCl es igual a:
MNaCl = 23 + 35 = 58 g / mol.
La cantidad de NaCl contenida en la solución:
ν (NaCl) = m / M = 10/58 = 0.17 mol.
En este caso, el disolvente es agua:
100 gramos de agua = 100/1000 = 0.1 kg N2Acerca de en esta solución.
La concentración molar de la solución será igual a:
Cm (NaCl) = v (NaCl) / m (agua) = 0.17 / 0.1 = 1.7 mol / kg.
Problema numero 5
Determine la concentración en molal de una solución alcalina al 15% de NaOH.
Definición
15% de solución alcalina significa que en cada 100Los gramos de solución contienen 15 gramos de NaOH y 85 gramos de agua. O que en cada 100 kilogramos de solución hay 15 kilogramos de NaOH y 85 kilogramos de agua. Para cocinarlo, necesitas 85 gramos (kilogramos) de H2Sobre disolver 15 gramos (kilogramo) de álcali.
La masa molar de hidróxido de sodio es igual a:
MNaOH = 23 + 16 + 1 = 40 g / mol.
Ahora encontramos la cantidad de hidróxido de sodio en la solución:
ν = m / M = 15/40 = 0.375 mol.
Masa de disolvente (agua) en kilogramos:
85 gramos de N2O = 85/1000 = 0.085 kg N2Acerca de en esta solución.
Después de esto, se determina la concentración de molal:
Cm = (ν / m) = 0.375 / 0.085 = 4.41 mol / kg.
De acuerdo con estas tareas típicas, es posible resolver la mayoría de las otras en la definición de molalidad y molaridad.
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