Większość reakcji w laboratoriach przeprowadza się z różnymi roztworami. Dlatego ważne jest, aby wiedzieć, jak mówi się ilość substancji, gdy jest ona obecna w postaci roztworu. Ilość danej substancji obecnej w danej objętości lub stężenie danego roztworu można wyrazić w Molarności, Molalności, Normalności itp.
Molowość vs Molalność
Różnica między molowością a molowością polega na tym, że molarność koncentruje się na liczbie moli substancji rozpuszczonej na litr danego roztworu, podczas gdy molalność dotyczy mola substancji rozpuszczonej na kg rozpuszczalnika. Molarność jest reprezentowana przez „M” lub Molar lub mol/L, podczas gdy Molalność jest reprezentowana przez „m” lub Molal lub mol/kg.
Molarność roztworu zależy od temperatury i odwrotnie zmienia się wraz z nią. Jeśli temperatura jest podwyższona, zmniejsza się molowość, natomiast jeśli temperatura jest obniżona, molowość wzrasta. Na wartość molarności wpływa również zmiana ciśnienia. Wartość molarności nie jest dokładna ani precyzyjna.
Molalność roztworu jest niezależna od zmiany temperatury i ciśnienia. Dzieje się tak, ponieważ na masę substancji rozpuszczonej nie mają wpływu żadne zmiany temperatury i ciśnienia. Wartość molalności jest dość dokładna i precyzyjna. Molalność roztworu związana jest z masą rozpuszczalnika.
Tabela porównawcza między molowością a molalnością
| Parametry porównania | Molarność | Molalność |
| Definicja | Definiuje się go jako mol substancji rozpuszczonej rozpuszczonej w litrze roztworu. | Jest definiowany jako mol substancji rozpuszczonej rozpuszczonej w 1 kg roztworu |
| Jednostka SI | mol/L | mol/kg |
| Pomiar | Mierzy się ją za pomocą objętości roztworu. | Mierzy się go za pomocą masy rozpuszczalnika. |
| Temperatura | Pod wpływem wszelkich zmian temperatury | Nie wpływaj na żadne zmiany temperatury. |
| Oznaczone | m | m |
| Dokładność | Jest niedokładny i nie jest wiarygodny. | Jest precyzyjny i dokładny. |
| Ciśnienie | Pod wpływem jakiejkolwiek zmiany ciśnienia | Nie wpływaj na żadne zmiany ciśnienia. |
Co to jest molarność?
Liczba moli danej substancji rozpuszczonej w danym litrze roztworu jest znana jako Molarność. Molarność jest reprezentowana przez symbol „M”. Wzór na matematyczne obliczenie molarności podano poniżej:
litry
Standardową jednostką Molarności są mole/L lub Molar lub M. Rozważmy poniższy przykład – 0,25 mol/L roztwór wodorotlenku sodu oznacza, że 0,25 mola wodorotlenku sodu zostało rozpuszczone w 1 litrze (lub 1 decymetrze sześciennym) rozwiązanie.
Ponieważ objętość danego roztworu wzrasta wraz ze wzrostem temperatury roztworu, to wraz ze spadkiem temperatury maleje również Molarność roztworu, a wraz ze spadkiem temperatury zmniejsza się objętość roztworu. Zatem Molarność roztworu wzrasta wraz ze spadkiem temperatury.
W przypadku złożonych problemów podane równanie M1V2 = M2V2 służy do określenia Molarności roztworu. Na przykład – Rozpuść 4 g wodorotlenku sodu w 250 ml wody. Jaka jest molarność powyższego roztworu?
Rozwiązanie – Masa wodorotlenku sodu = 4,0 g
Masa molowa wodorotlenku sodu, NaOH = 23 (Na) + 16 (O) + 1 (H) = 40,0 g/mol
Objętość wody w litrach = 250/1000 = 0,25 l
Liczba moli = Masa wodorotlenku sodu/Masa molowa wodorotlenku sodu
= 4/40 = 0,1 mol
Molarność = liczba moli wodorotlenku sodu/objętość roztworu w litrach
Czym jest Molalność?
Liczba moli substancji rozpuszczonej na kilogram rozpuszczalnika jest znana jako Molality. Jest oznaczony symbolem „m”. Wzór na matematyczne obliczenie molalności podano poniżej:
Molalność = liczba moli danej substancji rozpuszczonej/masa danego rozpuszczalnika w kg
Standardową jednostką miary Molalności są mole/kg lub Molal lub m. Rozważmy poniższy przykład – 1,0 mol/kg roztwór chlorku potasu oznacza, że 1 mol (74,5 g) chlorku potasu jest rozpuszczony w 1 kg roztworu.
Nie ma na nią wpływu zmiana temperatury, ponieważ masa pozostaje stała lub nie ma na nią wpływu temperatura.
Rozważ następujący przykład, aby lepiej zrozumieć – gdy 2,5 g kwasu etanowego rozpuszcza się w 75 g benzenu.
Rozwiązanie – Masa molowa kwasu etanowego = 60 g/mol
Mole kwasu etanowego = 2,5/60 = 0,0417 mol
Masa benzenu w kg = 7/1000 kg
Molowość kwasu etanowego = Mole kwasu etanowego / Masa benzenu
= 0,0417 × 1000 / 75 = 0,556 mol/kg
Główne różnice między molowością a molalnością
Wniosek
Oba powyższe terminy, Molarność i Molalność, są częścią stężenia roztworu chemicznego. Znacząca różnica między tymi dwoma terminami zawęża się do masy w stosunku do objętości. Molarność roztworu interesuje liczbę moli substancji rozpuszczonej z objętością danego roztworu, natomiast molalność interesuje liczbę moli substancji rozpuszczonej wraz z masą rozpuszczalnika.
Termin molarność jest reprezentowany lub oznaczany przez „M”, podczas gdy molalność jest reprezentowana lub oznaczana jako „m”. Zmiana ciśnienia wpływa na zmiany molarności, ale wartość molalności. Tak samo jest ze zmianą temperatury, która wpływa na wartość molarności, ale nie na molalność. Uważa się, że wartość uzyskana dla molarności nie jest dokładna i precyzyjna, ale wartość uzyskana dla molalności jest bardziej dokładna, precyzyjna i wiarygodna.
Bibliografia
- https://www.mdpi.com/2218-0532/77/4/817
- https://acp.copernicus.org/articles/18/11125/2018/
