Molaridad
Molaridad.
Esta unidad de concentración se basa en el volumen de una solución y por ello es conveniente utilizarla en los procedimientos del laboratorio en donde la cantidad medida es el volumen de solución. La molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de solución (también como el número de milimoles de soluto por mililitro de solución):en donde M es la molaridad, n es el número de moles de soluto y V es el volumen de solución expresado en litros. Ya que:
en donde g representa los gramos de soluto y MM la masa molecular del soluto, de aquí que
Cuando se da la información de la concentración de una especie química en moles por litro esto se indica poniendo la fórmula de la especie dada entre corchetes. Por ejemplo,[H+] = 0.1 nos indica que la concentración de H+ es de 0.1 moles/litro.
Tratándose del equilibrio químico, es necesario distinguir entre la concentración analítica que no es más que el número total de moles de un soluto en un litro de solución y la molaridad analítica de una especie en equilibrio. Por ejemplo, si añadimos 0.1 moles de ácido acético a un litro de agua, tendremos una concentraciónanalítica de ácido acético 0.1 molar. Sin embargo en virtud del equilibrio:
una fracción de las moléculas de ácido acético estará ionizada por lo que la concentración real de la especie CH3COOH será menor que 0.1 molar.
Algunos reactivos de mucha aplicación en análisis químico son manufacturados en estado líquido como una disolución concentrada de la sustancia de interés. Entre estas sustanciastenemos la mayoría de los ácidos que con mayor frecuencia se utilizan en los laboratorios como son el ácido sulfúrico, clorhídrico, etc. En los frascos de estos ácidos concentrados nos indican los fabricantes su porcentaje (% masa/masa) y densidad de la solución del ácido. Con estos datos podemos calcular el volumen necesario del ácido concentrado para preparar un ácido más diluido. Para ello nosbasamos en la masa de reactivo necesaria para preparar la solución es igual a la masa que encontramos de ese reactivo en una solución concentrada. Por ejemplo para una solución diluida cuya concentración se da en forma de molaridad:
En general la ley de conservación de la masa, en este caso particular aplicada a las soluciones, nos exige que el número de moles al preparar una dilución de unasolución se mantenga constante y esto se expresa por:
Ejemplos de cálculos relacionados con la molaridad.
Ejercicio 1. Calcule la molaridad de una solución que contiene 6.00 g de NaCl (MM 58.44) en 200 ml de solución.
Ejercicio 2. Calcule el número de moles y el número de gramos de KMnO4 (MM 158.0) en 3.00 litros de una solución 0.250 M.
Ejercicio 3. Cuántos mililitros deH2SO4 concentrado al 95% (r = 1.84 g/mL) se necesitarán para preparar 2.5 l de solución 2 M de este ácido.
El número de gramos de H2SO4 necesarios será:
en cada mL de H2SO4 hay:
Y la cantidad de mL necesarios será:
Se conoce con el nombre de mol a una de las magnitudes físicas fundamentales que contempla el Sistema Internacional de Unidades. Esta unidad se utiliza para medir la cantidad detoda clase de sustancias presentes en un determinado sistema.
El mol, cuentan los expertos, refleja la cantidad de sustancia que posee un número específico de entidades de carácter elemental como átomos se pueden hallar en doce gramos de carbono-12. Esto quiere decir que el número de unidades elementales (como el caso de átomos, moléculas o iones, por ejemplo) que se reflejan en un mol de sustanciaes una constante que no guarda relación directa con el tipo de partícula o del material en cuestión. Dicha cantidad se conoce con el nombre de número de Avogadro.
Esta constante, bautizada en homenaje al científico de origen italiano Amedeo Avogadro (1776–1856), permite contabilizar partículas microscópicas a partir de medidas macroscópicas (como es el caso de la masa).
Un personaje este,...
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