Conversione da molarità a molalità: guida pratica
La conversione da molarità a molalità è essenziale in molti contesti scientifici, come nell’innalzamento ebullioscopico o nell’abbassamento crioscopico. Questi esercizi richiedono che la concentrazione della soluzione sia espressa in termini di molalità. È quindi necessario convertire la molarità in molalità prima di utilizzare i dati nelle varie equazioni. Le definizioni di molarità e molalità sono le seguenti:
– Molarità = moli di soluto / volume della soluzione (in litri)
– Molalità = moli di soluto / massa del solvente (in chilogrammi)
Per eseguire la conversione da molarità a molalità, è fondamentale conoscere la densità della soluzione e operare secondo i passaggi illustrati di seguito.
Esercizi
1) Trovare la molalità di una soluzione 18.0 M di H2SO4 avente densità pari a 1.84 g/mL
– Primo passaggio: Assumendo 1 litro di soluzione, la soluzione 18.0 M contiene 18.0 moli in 1 litro di soluzione.
– Secondo passaggio: Calcoliamo la massa della soluzione con volume 1 litro (1000 mL): Massa della soluzione = 1000 mL ∙ 1.84 g/mL = 1840 g.
– Terzo passaggio: Calcoliamo la massa di soluto. Con 18.0 moli di H2SO4 e un peso molecolare di 98.079 g/mol, otteniamo: massa di H2SO4 = 18.0 mol ∙ 98.079 g /mol = 1765 g.
– Quarto passaggio: Calcoliamo la massa di solvente sottraendo la massa di soluto dalla massa della soluzione: massa di solvente = 1840 g – 1765 g = 75 g = 0.075 kg.
– Quinto passaggio: Calcoliamo la molalità, considerando le 18.0 moli di soluto e la massa di solvente di 0.075 kg: Molalità = 18 mol / 0.075 kg = 240.
2) Calcolare la molalità di una soluzione di NaCl 3.00 M avente densità pari a 1.12 g/mL
Segue la stessa modalità operativa del primo esercizio.
Assumendo 1 litro di soluzione, abbiamo 3.00 moli di NaCl in 1 litro di soluzione. Calcoliamo la massa della soluzione: massa della soluzione = 1000 mL ∙ 1.12 g/mL = 1120 g. Calcoliamo poi la massa di NaCl, con un peso molecolare di 58.44 g/mol, ottenendo: massa di NaCl = 3.00 mol ∙ 58.44 g/mol = 175.3 g. La massa di solvente risulta essere 1120 g – 175.3 g = 944.7 g, ovvero 0.9447 kg. Quindi, la molalità della soluzione è: Molalità = 3.00 mol / 0.9447 kg = 3.18.
3) Calcolare la molalità di una soluzione di HCl 11.8 M avente densità pari a 1.190 g/mL
Ipotizzando 1 litro di soluzione, la soluzione contiene 11.8 moli di HCl in 1 litro di soluzione. Calcoliamo la massa della soluzione: massa della soluzione = 1000 mL ∙ 1.190 g/mL = 1190 g. Successivamente, calcoliamo la massa di HCl, con un peso molecolare di 36.46 g/mol, ottenendo: massa di HCl = 11.8 mol ∙ 36.46 g/mol = 430.2 g. I nostri calcoli ci portano a una massa di solvente di 1190 g – 430.2 g = 759.8 g = 0.7598 kg. Pertanto, la molalità della soluzione risulta essere: Molalità = 11.8 mol / 0.7598 kg = 15.5.