Różnica między molowością a molowością

Obie są jednostkami stężenia roztworu chemicznego

Andrew Brookes / Getty Images

Jeśli weźmiesz roztwór podstawowy z półki w laboratorium i jest to 0,1 m HCl, czy wiesz, czy jest to roztwór 0,1 molowy, czy 0,1 molowy, czy jest w ogóle różnica? Zrozumienie molalności i molarności jest ważne w chemii, ponieważ jednostki te należą do najczęściej używanych do opisu stężenia roztworu.

Co oznaczają m i M w chemii?

Zarówno m, jak i M są jednostkami stężenia roztworu chemicznego. Mała litera m oznacza molalność, która jest obliczana za pomocą moli substancji rozpuszczonej na kilogramy rozpuszczalnik . Roztwór wykorzystujący te jednostki nazywa się roztworem molowym (np. 0,1 m NaOH to 0,1 molowy roztwór wodorotlenku sodu). Duże litery M to molarność , czyli liczba moli substancji rozpuszczonej na litr roztworu (nie rozpuszczalnika). Roztwór wykorzystujący tę jednostkę jest nazywany roztworem molowym (np. 0,1 M NaCl jest 0,1 molowym roztworem chlorku sodu).

Wzory na molalność

Molalność (m) = mole substancji rozpuszczonej / kilogramy rozpuszczalnika
Jednostkami molalności są mol/kg.

Molarność (M) = mole substancji rozpuszczonej / litry roztworu
Jednostkami molarności są mol/L.

Kiedy m i M są prawie takie same

Jeśli twoim rozpuszczalnikiem jest woda w temperaturze pokojowej, mi M mogą być mniej więcej takie same, więc jeśli dokładne stężenie nie ma znaczenia, możesz użyć dowolnego roztworu. Wartości są najbliżej siebie, gdy ilość substancji rozpuszczonej jest niewielka, ponieważ molalność dotyczy kilogramów rozpuszczalnika, natomiast molowość uwzględnia objętość całego roztworu. Tak więc, jeśli substancja rozpuszczona zajmuje dużo objętości w roztworze, mi M nie będą tak porównywalne.

To wywołuje powszechny błąd, który ludzie popełniają podczas przygotowywania roztworów na zęby trzonowe. Ważne jest, aby rozcieńczyć roztwór molowy do odpowiedniej objętości, a nie dodawać objętość rozpuszczalnika. Na przykład, jeśli robisz 1 litr 1 M roztworu NaCl, najpierw odmierzysz jeden mol soli, dodaj go do zlewki lub kolby miarowej, a następnie rozcieńcz sól wodą do oznaczenia 1 litra. Nieprawidłowe jest mieszanie jednego mola soli i jednego litra wody.

Molalność i molarność nie są wymienne przy wysokich stężeniach substancji rozpuszczonej, w sytuacjach, gdy zmienia się temperatura lub gdy rozpuszczalnikiem nie jest woda.

Kiedy używać jednego nad drugim?

Molarność jest bardziej powszechna, ponieważ większość roztworów wytwarza się przez pomiar masy substancji rozpuszczonych, a następnie rozcieńczanie roztworu do pożądanego stężenia ciekłym rozpuszczalnikiem. Do typowego użytku laboratoryjnego łatwo jest przygotować i zastosować stężenie molowe. Stosuj molarność dla rozcieńczonych roztworów wodnych w stałej temperaturze.

Molalność jest stosowana, gdy substancja rozpuszczona i rozpuszczalnik oddziałują ze sobą, gdy temperatura roztworu ulegnie zmianie, gdy roztwór zostanie zatężony lub w przypadku roztworu niewodnego. Używałbyś również molalności zamiast molarności, gdy obliczasz temperaturę wrzenia, podwyższenie temperatury wrzenia, temperaturę topnienia lub obniżenie temperatury zamarzania lub pracujesz z innymi koligatywnymi właściwościami materii.

Ucz się więcej

Teraz, gdy już rozumiesz, czym są molalność i molalność, naucz się jak je obliczyć oraz jak używać koncentracji do określenia masy, moli lub objętości składników roztworu.