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Concentración molar o molaridad es la cantidad de soluto, en mol, disuelto en un volumen de solución en litros. El mol no es más que la cantidad de sustancias en un sistema que contiene tantas unidades elementales como átomos de carbono hay en 0,012 kg de carbono-12. Esta unidad elemental debe especificarse y puede ser un átomo, una molécula, un ión, un electrón, un fotón, etc., o un grupo específico de esa unidad. Por la constante de Avogadro, este número es igual a aproximadamente 6,02 x 10²³. Muchas otras unidades de medida de concentración se utilizan comúnmente, como el porcentaje en masa (o erróneamente llamado porcentaje en peso), pero la unidad de concentración más utilizada y más importante es la molaridad.
Para calcular la concentración molar de una sustancia es necesario tener una tabla periódica a mano, porque el cálculo involucra el número de masa de cada elemento que forma parte del soluto. La fórmula general es:
M = No. de moles de soluto / No. de litros de solución
Por lo tanto, si se preparó 1 litro de solución disolviendo 1 mol de cloruro de sodio, esto significa que se trata de una solución de cloruro de sodio de 1,0 mol L.
1) ¿Cuál es la molaridad de una solución cuyo volumen es de 0.250 L y contiene 26.8 g de cloruro de calcio, CaCl2?
Resolución:
Fórmula
El cálculo comienza sumando el número de masa (A) de los elementos del soluto, en este caso, calcio (Ca) y cloro (Cl):
Ca = 40,1
Cl = 35,5
40,1 + (2 x 35,5) = 111,1 (masa molar de CaCl2)
Para encontrar el número de moles de CaCl2 es necesario calcular:
1 mol de CaCl2 → 111,1 g de CaCl2
No. de moles de CaCl2 → 26,8 g de CaCl2
Por tanto, el número de moles de CaCl2 es 0,241 mol de CaCl2.
Finalmente, aplicamos la fórmula (mencionada anteriormente) para encontrar la concentración molar de la solución:
M = 0,241 mol / 0,250L = 0,964 mol / L
El valor de concentración molar siempre se expresa en moles por litro (mol / L), por lo que si el volumen de la solución está en otra unidad como ml, cm³, dL, entre otras, es necesario convertirlo a litro antes de realizar la cálculo por completo.
También es importante prestar atención y no confundir molaridad con molalidad, ya que son términos similares gráficamente. La molalidad es el número de moles de soluto existente en 1 kg de disolvente, diferente de la molaridad, como se mencionó anteriormente. Debido a esta posible confusión, en muchas publicaciones se utiliza el término concentración molar en lugar de molaridad.
Referencias bibliográficas:
MOORE, Walter J. Traducido por: JORDAN, Ivo. Fisicoquímica. Edgard Blucher: São Paulo, 1976. 4ª edición.
PILLA, Luiz. Fisicoquímica. Libros técnicos y científicos Editora SA: Río de Janeiro: 1979. 1ª edición.
El peróxido de hidrógeno se usa comúnmente como antiséptico y blanqueador. También se puede utilizar en trabajos de restauración de armazones ennegrecidos y blanqueamiento dental. En presencia de soluciones ácidas de oxidantes, como el permanganato de potasio, este óxido se descompone, según la siguiente ecuación:
De acuerdo con la estequiometría de reacción descrita, la cantidad de permanganato de potasio necesaria para reaccionar completamente con 20.0 mL de una solución de peróxido de hidrógeno 0.1 mol / L es igual a
Fórmula
La fórmula de la molaridad es:
M = m / MV
Dónde,
METRO = molaridad
metro = masa de soluto (expresada en g)
METRO = masa molar (expresada en g / mol)
V = volumen (dado en l)
Esta fórmula surge del hecho de que la materia soluto suele expresarse en gramos. Por tanto, para obtener la materia soluto (n) debemos dividir la masa del soluto por su masa molar.
Como calcular
El cálculo de la molaridad de una solución se puede realizar de las siguientes formas:
1) Por ejemplo, si sabemos que hay 0.4 mol de un soluto en 100 ml de solución, simplemente reemplace los valores dados en la fórmula M = n / V, es decir,
M = 0,4 / 0,1
M = 4 mol / L
2) Ahora bien, si, por ejemplo, sabemos que 200 ml de una solución de hidróxido de sodio tienen 0,5 mol / L, queda por saber cuál es su masa.
Primero, tenemos que sumar la masa de cada uno de los elementos que componen el hidróxido de sodio: sodio, oxígeno e hidrógeno. Estos valores se pueden obtener de la tabla periódica (sodio 23, oxígeno 16 e hidrógeno 1, 23 + 16 + 1 = 40).
Entonces, podemos usar la fórmula M = m / M. V, es decir,
M = m / MV
0,5 = m / 40,0,2
m = 0.5.40.0.2
m = 4 g
¿Y Molality?
La molalidad (W) o concentración molal también es el resultado de la cantidad de materia en el soluto por el volumen de la solución.
Lo que difiere de la molaridad a la molalidad es que la molalidad se usa para calcular valores más altos, siempre en kilogramos (kg).
Lea también:
Ejercicios
1. (Mack-2004) Las molaridades de los iones Cudos+ y NO 1-3 , en una solución 0.5 molar de Cu (NO3)dos, son respectivamente:
a) 0,5 M y 0,5 M.
b) 0,5 M y 1,0 M.
c) 1.0M y 1.0M.
d) 2,0 M y 0,5 M.
e) 0,5 M y 1,5 M.
2. (PUC – PR-2007) Un alumno necesitaba preparar una solución acuosa de NaCl de 0,50 mol / L para montar un acuario marino, con una capacidad máxima de 80 L.
Entonces mezcló 25 L de NaCl(aq) 0.40 mol / L, que se había almacenado en un galón, con 35 L de solución de otro acuario desactivado, cuya concentración de NaCl fue de 0.75 mol / L.
La molaridad de NaCl de la solución así obtenida fue:
a) por encima de lo esperado y para corregirlo debe agregar 12 L de agua pura.
b) menor de lo esperado y para corregirlo debe agregar 5 L de agua pura.
c) el valor esperado.
d) por encima de lo esperado y para corregirlo debe agregar 12 L de otra solución de NaCl 0.40 mol / L.
e) menor de lo esperado y para corregirlo debe agregar 12 L de otra solución de NaCl 0.40 mol / L.
3. (UFF-1999) El permanganato de potasio se puede utilizar como germicida en el tratamiento de quemaduras. Es un sólido brillante y se usa comúnmente como reactivo común en los laboratorios.
Considere disolver en medio ácido 0.395 g de esta sal en suficiente agua para producir 250 mL de solución. La molaridad de la solución resultante es:
a) 0,01 M
b) 0,02 M
c) 0,03 M
d) 0,04 M
e) 0,05 M
Si tiene más preguntas sobre la concentración de la solución, consulte la lista que preparamos.: Ejercicios de concentración común.
