Es conveniente para fines de medición saber qué cantidad de una sustancia se disuelve en un volumen dado de solución; esto es lo que los químicos quieren decir con “concentración”. La molaridad es la forma más común de expresar concentración cuando se trabaja con soluciones y reacciones químicas. La razón es que los reactivos (elementos o compuestos) se combinan en proporciones de números enteros cuando sus cantidades se expresan en unidades llamadas "Moles". Por ejemplo, 2 moles de gas hidrógeno se combinan con 1 mol de gas oxígeno para producir 2 moles de agua, mediante la reacción química: 2H2 + O2 = 2H2O.
Conoce al topo
Un mol de una sustancia se define como un número específico de átomos o moléculas llamado "número de Avogadro", que es 6.022 × 1023. El número se deriva de un acuerdo internacional, basado en el número de átomos en exactamente 12 gramos (g) del isótopo de carbono "C-12". La conveniencia de esta "unidad de conteo", El número de Avogadro, proporciona se ve al considerar, por ejemplo, los pesos de 1 mol de oxígeno, agua y dióxido de carbono, que son 16,00 g, 18,02 gy 44,01 g respectivamente.
Introducción a la molaridad
La molaridad, o concentración molar (M), se define como el número de moles de una sustancia, o "soluto", disueltos en 1 litro de solución. La molaridad no debe confundirse con la "molalidad", que es la concentración expresada como moles de soluto por kilogramo de solvente. Los ejemplos ayudarán a aclarar el concepto de molaridad y cómo funciona.
Un ejemplo para calcular la molaridad
Considere un problema que pide la molaridad de una solución que contiene 100 gramos (g) de cloruro de sodio, NaCl, en 2.5 litros de solución. Primero, determine el "peso fórmula" del NaCl sumando los "pesos atómicos" de sus elementos, Na y Cl, de la siguiente manera:
22,99 + 35,45 = 58,44 g de NaCl / mol.
A continuación, calcule el número de moles en 100 g de NaCl dividiendo el peso de NaCl por su peso de fórmula:
100 g de NaCl ÷ [58,44 g de NaCl / mol de NaCl] = 1,71 moles de NaCl.
Finalmente, calcule la molaridad de la solución dividiendo el número de moles de NaCl por el volumen de la solución:
1,71 moles de NaCl ÷ 2,5 litros = 0,684 M.
Cálculo del soluto necesario para una molaridad especificada
Considere un problema que pide el peso del sulfato de sodio, Na2ENTONCES4, necesario para preparar 250 mililitros (ml) de una solución 0,5 M. El primer paso es calcular el número de moles de Na2ENTONCES4 requerido multiplicando el volumen de la solución por la molaridad:
0,25 litros × 0,5 moles de Na2ENTONCES4/ litro = 0,125 moles de Na2ENTONCES4
A continuación, el peso de la fórmula de Na2ENTONCES4 se determina sumando los pesos atómicos de sus átomos constituyentes. Una molécula de Na2ENTONCES4 contiene 2 átomos de Na, 1 átomo de S (azufre) y 4 átomos de O (oxígeno), por lo que su peso fórmula es:
[22,99 × 2] + 32,07 + [16,00 × 4] = 45,98 + 32,07 + 64,00 = 142,1 g Na2ENTONCES4/mole
Finalmente, el peso de Na2ENTONCES4 requerido se calcula multiplicando el número de moles por el peso de la fórmula:
0,125 moles de Na2ENTONCES4 × 142,1 g de Na2ENTONCES4/ mole Na2ENTONCES4 = 17,76 g de Na2ENTONCES4.