Formalidad

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¿Qué es la formalidad y cuáles son sus aplicaciones en la química analítica?

El presente trabajo tiene como objetivo dar respuesta a esta pregunta. Para poder responder a esta pregunta realice una pequeña investigación y la información obtenida la utilizaré para fundamentar mi respuesta.

Para comenzar primero debo responder la primera parte de la pregunta ¿Qué es formalidad? y para ello esconveniente revisar los conceptos de formalidad y molaridad junto con sus definiciones según distintos autores.

¿Qué es formalidad?

De acuerdo con Burriel, una disolución molar es la que tiene disuelto un mol de una sustancia en un litro de disolución mientras que la disolución formal (formalidad) es aquella que contiene en un litro de disolución el peso-fórmula o el peso, expresado engramos, de la fórmula de la sustancia.

Aunque generalmente coinciden las disoluciones molares y las formales, otras veces no es lo mismo; por ejemplo, cuando en la disolución ocurren fenómenos de disociación, de condensación o de asociación. Así, una disolución 1 M de ácido clorhídrico se obtiene añadiendo un mol de HCl en la cantidad suficiente de agua hasta completar el litro. Sin embargo,debido a que el ácido clorhídrico se disocia totalmente, en realidad no se tiene un mol/litro de HCl sino de H+ y Cl-. En este caso es más correcta la expresión 1 F de HCl.

Por otra parte el autor David Harvey explica que tanto la molaridad como la formalidad expresan la concentración en moles de soluto por litro de dilución. Sin embargo, el piensa que existe una diferencia sutil entre ellas.Molaridad es la concentración de una especie química determinada en la disolución mientras que a su vez la formalidad es la concentración total de una sustancia en la disolución sin tener en cuenta su forma química específica. Si una sustancia se disuelve sin disociarse en iones, no habrá diferencias entre su molaridad y su formalidad.
Por ejemplo, la concentración molar de una disolución deglucosa es la misma que su formalidad.

En el caso de las sustancias que se ionizan en las soluciones como sucede con el NaCl, la molaridad y la formalidad son distintas.

Por ejemplo, la disociación de 0.1 mol de NaCl en 1L de agua da una disolución que contiene 0.1 mol de Na+ y 0.1 mol de Cl-, por lo tanto la molaridad de NaCl es de cero ya que la disolución no contiene prácticamente NaCl nodisociado. En realidad, la disolución es 0.1 M en Na+ y 0.1 M en Cl-, sin embargo la formalidad de NaCl es de 0.1 F ya que esta otra representa la cantidad total de NaCl contenida en la disolución.
Para bien o para mal en la literatura actual se ignora en gran medida la definición rigurosa de molaridad.

Por último revisaremos la definición de Skoog; esta definición requiere un poco más deatención ya que este autor da algunos ejemplos para calcular las concentraciones formal y molar además de que profundiza más en su explicación

Skoog dice que la formalidad F o concentración formal, es igual al número de pesos fórmula de soluto por litro de solución; esto es numéricamente idéntico al número de pesos milifórmula de soluto por mililitro de solución.

Ejemplo:
4.75g exactos de BaCl2● 2H2O (pfg = 244) se disuelven en agua hasta 250 mL. Calcular la concentración formal de BaCl2 ● 2H2O y de Cl- en esta solución.

Respuesta:
4.75g x (pmg BaCl2 ● 2H2O / 0.224g) = 18.73 pmf BaCl2 ● 2H2O
(18.3 pmf BaCl2 ● 2H2O / 250 mL) = 0.0749 pmf BaCl2 ● 2H2O/mL

Cada BaCl2 ● 2H2O origina 2 Cl-; entonces;
(0.0749 pmf /ml) x (2pmf Cl-/pmf BaCl2 ● 2H2O) = 0.150 F Cl-

Por otro ladoSkoog asevera que la molaridad, M, expresa el número de moles de soluto por litro de disolución. Como ocurre con la formalidad, la molaridad es también igual al número de milimoles de soluto por mililitro de disolución.

El siguiente ejemplo muestra cómo las concentraciones formal y molar pueden ser idénticas en algunas soluciones y bastante diferente en otras:

Calcular la concentración formal...
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