En aquesta branca de la ciència, es coneix a la molalitat amb la concentració d'una substància, amb la qual es pot determinar quant solut es necessita per a poder efectuar la dissolució a una altra substància, cal destacar que aquesta és una unitat proporcionada pel Sistema Internacional d'Unitats.
Amb la correcta utilització dela molalitat, es podrà conèixer la concentració exacta d'alguna determinada substància, Així com també s'aconseguís establir quina és la massa de l'dissolvent, que és summament necessària per poder comprendre les masses d'ambdues substàncies (solut i solvent) i els seus molalidades.
El sistema de preparació per poder determinar la molalitat d'as substàncies no sol ser tan complex com el de la molaritat, pel fet que no és necessari utilitzar un matràs aforat, sinó més aviat, amb l'ús d'un vas de precipitats i una balança analítica fos suficient per poder efectuar l'experiment.
La molalitat presenta avantatges sobre la molaritat, pel fet que gràcies als seus mètodes aquesta no és depenent de factors que afecten com la temperatura i la pressió, pel fet que no es basa principalment en els càlculs de l'volum en les substàncies estudiades.
Molalitat (Concentració)
La molalitat es defineix com la concentració d'una solució, és clar parlant en termes químics, la qual es refereix a la relació o proporció que pot existir entre dues substàncies, Conegudes en aquest mitjà com solut i la dissolució, o component a dissoldre.
La molalitat també es coneix per ser un terme utilitzat per indicar que s'està procedint a una concentració, la qual implica augmentar la proporció d'un solut en un solvent, mentre que el procés contrari es coneix com dilució.
Per a un millor enteniment d'aquest procés, la substància anomenada solut és aquella que es dissol, mentre que el dissolvent és tota aquella substància capaç de dissoldre a unes altres. Al seu torn la dissolució és el resultat de la barreja homogènia que es va fer anteriorment amb les dues substàncies abans esmentades.
Mentre hi hagi menys quantitat de solut en la barreja menor serà la concentració, i quan parlem d'una major quantitat de solut en el solvent, la concentració seria més proporcionada, el que dóna a entendre que una dissolució, no és més que una barreja homogènia entre possiblement dos, o més substàncies.
Solubilitat
Aquest és un terme utilitzat per establir la quantitat màxima de solut que pot existir en un dissolvent, el qual és totalment depenent d'alguns factors com la temperatura o la pressió que pugui presentar l'ambient o els mateixos components, així com d'altres substàncies dissoltes anteriorment o que es trobin en estat de suspensió.
Això es deu al fet que hi ha una quantitat determinada en la qual el solut ja no podrà ser dissolt pel dissolvent, i quan això succeeix es determina que una substància està totalment saturada, un exemple d'això pot ser quan s'afegeix una culleradeta de sucre a un got d'aigua, si s'agita el contingut es podrà observar com el sucre es va dissolent, però si se segueix afegint la substància s'observés com el sucre deixés de dissoldre i es quedés flotant a l'aigua, fins a un punt en què arribi a l' fons de l'vas. Aquest procés es pot efectuar novament si es canvia la temperatura, per exemple escalfant l'aigua, pel fet que aquest procés pot alterar-se amb el factor de la temperatura, és clar fins a cert punt, i si es procedeix a refredar l'aigua, s'obtindrà com a resultat la possibilitat que es dissolgui menys quantitat de sucre en l'aigua.
Quines són les formes d'expressar la molalitat?
hi ha dos formes bàsiques de mesurar la concentració (Molalitat) en les substàncies, que són les quantitatives i les qualitatives, sent les primeres de caràcter numèric, que s'utilitzen quan es vol conèixer les quantitats exactes com ara la molaritat, la formalitat, la normalitat i les parts per milió, mentre que les qualitatives són resultats empírics, de manera que no es coneix amb exactitud les quantitats de les substàncies en la solució.
concentració quantitativa
Aquest tipus de coneixement de les proporcions de la molalitat en les solucions se sol utilitzar més que tot en experiments científics, així com també en procediments industrials, pel fet que són més precisos, ja que mostren les quantitats exactes de les substàncies.
Per als usos de la ciència, i indústries com farmàcies, entre d'altres, no és eficient l'ús de les concentracions qualitatives, pel fet que no proporcionen una quantitat exacta i determinada i les substàncies, a causa que són empíriques i no numèriques.
Els termes quantitatius de solució són els següents:
- Normalitat (N): nombre d'equivalents de solut continguts en 1 litre de dissolució, que es pot observar com: Equivalència de solut / litres de dissolució, sent la seva propietat el volum de la dissolució.
- molalitat: nombre de mols de solut per quilogram de dissolvent, que es pot observar com: Moles de solut / quilograms de dissolvent, sent la seva propietat el pes de dissolució.
- molaridad: nombre de mols de solut continguts en 1 litre de dissolvent, que es pot observar com: Moles de solut / litres de dissolució, sent la seva propietat el volum de dissolució.
- Pes per cent: unitats en pes de solut continguts en 100 unitats de pes de dissolució, que es pot observar com: Grams de solut / 100 grams d dissolució, sent la seva propietat el pes de dissolució.
- Concentració en pes: pes de solut contingut en una unitat de volum de dissolució, que es pot observar com: Grams de solut / litres de dissolució, sent la seva propietat el volum de dissolució.
Les formes d'expressar la concentració amb aquestes tècniques quantitatives són els percentatges massa-massa o volum-volum, així com també massa-volum, a l'igual que les ja conegudes molalitat, molaritat, formalitat, normalitat, la fracció molar. Quan les quantitats són realment petites s'expressen com a parts per milió, bilió o trilió, sent les seves representacions gràfiques per ordre les següents: PPM, PPB, PPT.
concentració qualitativa
En aquesta forma de determinar les quantitats de solut en el dissolvent, no s'utilitzen les tècniques numèriques de manera que els resultats no són de caràcter exactes, sinó que més aviat es coneixen per ser empíriques, les quals tenen una classificació depenent de la proporció de la concentració, com ho són les següents.
Instaurada, saturada i sobresaturada
Les concentracions de les solucions, o barreges homogènies poden classificar-se, clar això parlant en termes de solubilitat, depenent de si el solut aquesta dissolt en el dissolvent, guiant-se per la quantitat de la mateixa.
- Dissolució sobresaturada: aquestes es refereixen a quan un solució conté molt més solut de què pot normalment, és a dir, sobre passa el límit permès, això es deu al fet que les mescles es poden escalfar, i a l'ésser la temperatura un factor que afecta de les dissolucions, aquesta vaig poder absorbir més estant sota aquestes circumstàncies, i encara a l'refredar pot seguir contenint la mateixa quantitat que quan estava calent, encara que pot ser pertorbada fins i tot pel més mínim moviment, canviant la seva composició, i tornant una dissolució saturada.
- Dissolució saturada: es pot dir que una barreja està saturada, quan hi ha un equilibri entre les dues substàncies conegudes com solut i solvent, és a dir, que la quantitat de proporció és l'adequada, de manera que es manté estable sense necessitat de canviar els factors de pressió temperatura per poder completar-se.
- Dissolució insaturada: aquest tipus de dissolucions es pot distingir quan el solut no arriba als nivells màxims de dissolució, de manera que no poden diluir els solvents amb tota la seva capacitat.
En altres paraules es pot dir que les dissolucions insaturats són les que contenen menor quantitat de solut, del que són capaços de dissoldre, els saturats són les que contenen la màxima quantitat de solut que pot existir en un dissolvent, en una temperatura determinada, i les sobresaturades són les que contenen més quantitat de la permesa de solut en un dissolvent, a una temperatura donada per a tal ocasió.
Diluïda o concentrada
Aquests termes solen ser usats més col·loquialment pel fet que les dissolucions diluïdes es poden distingir per ser febles o relativament de nivells baixos, mentre que quan s'està parlant d'una dissolució concentrada o composta és quan les substàncies es troben en nivells relativament alts. Es diu relatius pel fet que aquestes són de caràcter empíric, per la qual cosa no es coneix amb exactitud els seus nivells de concentració, això es pot demostrar amb exemples que succeeixen cada dia a la vida quotidiana, com per exemple quan es desitja fer una llimonada es pot observar si aquesta diluïda o concentrada pel color o el gust que aquesta tingui.
Per poder comprendre una mica més el que aquests tipus de dissolucions impliquen, a continuació es mostraran els conceptes donats segons els criteris químics, que són els següents.
- Dissolució diluïda: és aquella en la qual el solut es pot apreciar en proporcions realment baixes en determinats volums donats per l'ocasió.
- Dissolució concentrada: són aquelles en què la quantitat de solut pot apreciar una mica millor, ja que són més considerables.
Formes alternes de conèixer la concentració
Hi ha algunes dissolucions que són molt comuns per a algunes branques de la ciència i les investigacions per a les quals necessiten utilitzar alguns mètodes alterns, o diferents, a causa de certs aspectes, que entre les quals es poden esmentar les següents.
escala Baumé
Aquesta és una escala que va ser especialment dissenyada pel farmacèutic i alhora químic Antoine Baumé aproximadament en l'any 1768, prop de la data en què va aconseguir construir el seu aeròmetre, que la va crear amb la intenció de mesurar la concentració d'algunes substàncies com els àcids i els xarops, sent els elements característics d'aquesta escala els graus Baumé, que se solen representar per una B o per Bé.
escala Brix
Aquesta escala s'utilitza com principal element els graus Brix, Que se solen simbolitzar amb Bx, i tenen com a principal funció determinar la quantitat de sacarosa en una solució, és a dir la quantitat de sucre que es pot dissoldre en qualsevol tipus de líquid.
Per poder determinar el nivell de sacarosa en un líquid, és necessari un instrument especial anomenat sacarímetre, el qual té la capacitat de mesurar la densitat dels líquids, per exemple si una substància té 25 grams de Bx, vol dir que hi ha 25 grams de sacarosa per cada 100 grams de líquid.
Aquesta és una escala que es va crear basant-se en els fonaments d'altres escales capaços de mesurar la molalitat (concentració) de les solucions, com ara l'escala Balling o la Plat, sent la Brix característica de substàncies dolces, com els són els sucs de fruites, els vins de fruites i qualsevol substància que se'ls assembli.
densitat
Exactament no es pot dir que la densitat és una manera de desxifrar la concentració de les substàncies, encara que posseeix característiques proporcionals a la de la concentració, sempre que es trobin en les mateixes condicions de pressió i temperatura, a causa d'això es pot apreciar que en llacunes circumstàncies se sol dir la densitat de les dissolucions en comptes de la concentració.
L'ús de la densitat no és molt pràctic, i se sol aplicar a dissolucions molt àmplies, així com també es poden esmentar algunes taules de conversió de densitat a molalitat (concentració) encara que aquestes tècniques ja no es facin servir amb molta freqüència.
Definicions de percentatges utilitzats en aquests procediments
Els percentatges més comuns que es poden utilitzar per a la realització d'alguns dels exercicis per determinar la concentració de les solucions són les de massa-massa, volum-volum i massa-volum, tenint cadascuna les seves pròpies característiques.
Percentatge volum-volum
Amb aquest es pot conèixer i expressar les quantitats de volum de solut que poden existir per cada cent unitats de volum de la dissolució, el volum és un paràmetre molt important en aquest tipus de dissolucions, pel fet que aquestes solen compondre de ustancias liquidades o gasoses , això vol dir que la quantitat de volum de solut total, refereix a la quantitat sencera de volum de dissolució.
Percentatge massa-massa
Aquesta es defineix molt fàcilment, ja que aquest percentatge vol expressar la quantitat de massa de solut, per cada cent unitats de massa en la solució, per entendre una mica millor, si es posen 20 grams de sal en 80 grams d'aigua, s'obtindrà un 20% de la quantitat total de solut en la solució.
Percentatge massa-volum
En aquest percentatge es poden utilitzar els seus elements per aconseguir obtenir un resultat del que seria la densitat de la solució, encara que no és molt recomanable entrellaçar els procediments, pel fet que causa en la majoria dels casos confusió als executants.
La concentració (molalitat) és la massa de solut, dividida per e volum de la dissolució per cent unitats, mentre que la densitat és el volum de la dissolució dividida per la massa de la mateixa, per a aquest tipus de procediments se solen expressar en grams per mil·lilitres (g / ml)
Per poder executar els càlculs d'aquests percentatges correctament s'han de tenir en compte les següents dues definicions, per aconseguir un perfecte maneig o almenys eficaç.
- Sempre s'utilitzés la regla de tres com a principal eina per a realitzar els càlculs de les proporcions abans esmentades.
- En tots els casos la suma de la massa de l'solut més la massa de el dissolvent és igual a la massa de la dissolució, això vol dir que la dissolució és igual a la suma el solut i el dissolvent.
normalitat
Aquesta es representa amb la lletra N i és definida com el nombre d'equivalents de solut, entre el volum de la dissolució en litres, per a representar els equivalents s'utilitzen les lletres eq-g, el solut les sigles sto, mentre que els litres es representen gràficament amb una L majúscula.
Cal destacar l'existència de la Normalitat Redox, que sol utilitzar com a reacció davant d'un agent antioxidant o un agent reductor.
molaridad
És coneguda com la concentració molar es representa gràficament amb la M majúscula, es defineix com la determinació de la quantitat de substància de solut per cada litre de dissolució.
Aquest és el mètode més comú en química que s'utilitza per determina les concentracions de les substàncies, i més encara quan s'està treballant amb relacions esteoquimetricas i reaccions químiques, encara que habitualment es pot trobar un inconvenient durant aquest procés, que és la temperatura aplicada a les substàncies, que sol ser constant.
formalitat
Aquesta és coneguda com la massa molecular o més tècnicament com el nombre pes-formula-gram que es pot trobar relativament a una dissolució, aquest sol ser representat gràficament amb els signes g7PFG.
I com a últim d'aquests es té a la Molalitat, que com ja es coneix és el nombre de mols de solut que conté cada quilogram de solvent.
Bonissim tota la informació