16.11: Моляльність
- Page ID
- 19136
Для багатьох цілей використання молярності дуже зручно. Однак, коли ми хочемо знати концентрацію розчиненої речовини, присутньої в ситуаціях, коли є зміни температури, молярність не спрацює. Обсяг розчину буде дещо змінюватися з температурою, досить вплинути на точність даних спостережень і розрахунків. Потрібен ще один параметр, на який не впливає температура досліджуваного нами матеріалу.
Моляльність
Остаточний спосіб висловити концентрацію розчину - це його молярність. \(\left( \textit{m} \right)\)Молярність розчину - це молі розчиненої речовини, розділені на кілограми розчинника. Розчин, який містить\(1.0 \: \text{mol}\)\(\ce{NaCl}\)\(1.0 \: \text{kg}\) розчинений у воді, являє собою «одномолальний» розчин хлориду натрію. Символ моляльності є нижній регістр,\(\textit{m}\) написаний курсивом.
\[\text{Molality} \left( \textit{m} \right) = \frac{\text{moles of solute}}{\text{kilograms of solvent}} = \frac{\text{mol}}{\text{kg}}\nonumber \]
Моляльність відрізняється від молярності тільки знаменником. У той час як молярність базується на літрах розчину, моляльність заснована на кілограмах розчинника. Концентрації, виражені в молярності, використовуються при вивченні властивостей розчинів, пов'язаних зі змінами тиску пари і температури. Моляльність використовується тому, що її величина не змінюється зі змінами температури. Обсяг розчину, з іншого боку, трохи залежить від температури.
Приклад\(\PageIndex{1}\)
Визначте молярність розчину, приготованого шляхом\(28.60 \: \text{g}\) розчинення глюкози\(\left( \ce{C_6H_{12}O_6} \right)\) у\(250 \: \text{g}\) воді.
Рішення
Крок 1: Перерахуйте відомі величини та плануйте проблему.
Відомий
- Масова розчинена речовина\(= 28.60 \: \text{g} \: \ce{C_6H_{12}O_6}\)
- Масовий розчинник\(= 250 \: \text{g} = 0.250 \: \text{kg}\)
- Молярна маса\(\ce{C_6H_{12}O_6} = 180.18 \: \text{g/mol}\)
Невідомий
Перетворіть грами глюкози в родимки і розділіть на масу води в кілограмах.
Крок 2: Вирішіть.
\[\begin{align*} 28.60 \: \text{g} \: \ce{C_6H_{12}O_6} \times \frac{1 \: \text{mol} \: \ce{C_6H_{12}O_6}}{180.18 \: \text{g} \: \ce{C_6H_{12}O_6}} &= 0.1587 \: \text{mol} \: \ce{C_6H_{12}O_6} \\ \frac{0.1587 \: \text{mol} \: \ce{C_6H_{12}O_6}}{0.250 \: \text{kg} \: \ce{H_2O}} &= 0.635 \: \textit{m} \: \ce{C_6H_{12}O_6} \end{align*}\nonumber \]
Крок 3: Подумайте про свій результат.
Відповідь представляє родимки глюкози на кілограм води і має три значущих цифри.
Молярність і молярність тісно пов'язані за значенням для розведених водних розчинів, оскільки щільність цих розчинів відносно близька до\(1.0 \: \text{g/mL}\). Це означає, що\(1.0 \: \text{L}\) розчину має майже масу\(1.0 \: \text{kg}\). У міру того, як розчин стає більш концентрованим, його щільність буде не такою близькою до\(1.0 \: \text{g/mL}\) і значення молярності буде відрізнятися від молярності. Для розчинів з розчинниками, відмінними від води, молярність буде сильно відрізнятися від молярності. Переконайтеся, що ви звертаєте увагу на те, яка кількість використовується в даній проблемі.
Резюме
- \(\left( \textit{m} \right)\)Молярність розчину - це молі розчиненої речовини, розділені на кілограми розчинника.
- Значення моляльності не змінюється з температурою.