Cómo calcular el número de moles en una solución

Un cálculo de moles en una solución requiere el uso de la fórmula de la molaridad. Se necesita el volumen de la solución y la concentración de la solución.

La molaridad es el número de moles de soluto por litro de solución. Un soluto, que puede ser sólido, líquido o gaseoso, es una sustancia que se disuelve en un solvente. El solvente es otra sustancia que es capaz de disolverlo dentro de sus espacios intermoleculares. Juntos, el soluto disuelto y el solvente forman una solución.

La molaridad también se considera concentración molar porque es la medida de la concentración de una solución. La fórmula de la molaridad se puede expresar como:

METRO*=* mol/ L

• M es la molaridad
• Mol son los moles del soluto
• L son los litros de solución

Para comprender completamente la molaridad, se debe comprender el concepto de mole. Un mol (a menudo abreviado como mol) es una unidad de medida. Es una cierta cantidad. Si se compraran una docena de bagels, la cantidad, si se contara, sería de 12 bagels.

Un lunar, como la palabra docena, también denota una cantidad particular. Sin embargo, la cantidad, llamada número de Avogadro, es muy grande: 6.022 × 10²³.

Si se comprara un mol de bagels, casi llenarían el espacio interior de la Tierra. Aunque se puede contar un mol de cualquier cosa, generalmente se reserva para elementos increíblemente pequeños, como átomos y moléculas.

Un mol de cualquier elemento o compuesto químico es siempre el mismo número. Un mol de hidrógeno significaría que hay 6.022 × 10²³ átomos de hidrógeno.

Un mol de cloruro de sodio, NaCl, es la misma cantidad, 6.022 × 10²³. Aquí, sin embargo, es 6.022 × 10²³ moléculas. Con molaridad, considere los moles de soluto como encontrar el número de moléculas en solución.

Deben indicarse o calcularse los valores de concentración y litros de solución.

Problema de ejemplo: El azúcar o sacarosa se disuelve fácilmente en agua. ¿Cuántos moles de sacarosa hay en una solución 0.02 M?

En el problema, se da la concentración molar, M: 0.02 M. Se supone que el volumen es 1 L ya que la definición de molaridad es moles de soluto por litro de solución.

Use la fórmula de "Definiciones y fórmulas de molaridad" (arriba) para resolver los moles:

M = mol / L

Reorganización para resolver los moles de soluto:

mol *=* METRO×L

mol = 0.02 mol / L × 1 L = 0,02 mol de sacarosa,C₁₂H₂₂O₁₁

Hay 0,02 moles de sacarosa en una solución de sacarosa 0,02 M.

Por lo general, una pregunta solicita gramos de soluto, especialmente si la sustancia debe medirse en un laboratorio. Si la pregunta pregunta cuántos gramos de sacarosa se deben agregar para hacer una solución 0.02 M, se pueden seguir estos pasos adicionales:

Mientras que la cantidad contada de un mol de cualquier sustancia es 6.022 x 10²³, la masa molar de esa sustancia será diferente. Por ejemplo, el cloruro de sodio, NaCl, tendrá una masa diferente a la del azúcar de mesa, sacarosa, C₁₂H₂₂O₁₁.

Cada elemento tiene una masa molar diferente, comúnmente ubicada debajo del símbolo en una tabla periódica. Por ejemplo, un mol de carbono (C) tiene una masa de 12,01 g / mol. La masa molar de hidrógeno (H) es 1.01 g / mol y el oxígeno (O) es 16.00 g / mol.

Por ejemplo, la masa molar de sacarosa se calcularía sumando las masas molares de los elementos individuales:

• La sacarosa contiene 12 átomos de carbono: 12 × 12,01 g / mol = 144,12 g / mol
• La sacarosa contiene 22 átomos de hidrógeno: 22 × 1,01 = 22. 22 g / mol
• La sacarosa contiene 11 átomos de oxígeno: 11 × 16,00 = 176 g / mol

Agregue todos los componentes individuales de sacarosa juntos:

144,12 g / mol + 22,22 g / mol + 176 g / mol = 342,34 g / mol

La masa molar de sacarosa, C₁₂H₂₂O₁₁, es 342,34 g / mol

Utilice el número de moles calculado en el Paso 2 y la masa molar de sacarosa del Paso 3 para resolver los gramos:

0,02 mol de C₁₂H₂₂O₁₁ × 342,34 g C₁₂H₂₂O₁₁ / 1 mol C₁₂H₂₂O₁₁ = 6,85 g C₁₂H₂₂O₁₁

6.85 gramos de sacarosa disueltos en agua formarán una solución 0.01 M.