O que é molalidade e como funciona?

Neste ramo da ciência a molalidade é conhecida pela concentração de uma substância, com a qual é possível determinar quanto soluto é necessário para poder dissolver outra substância, deve-se destacar que se trata de uma unidade fornecida pelo Sistema Internacional De unidades.

Com o uso correto da molalidade, saber a concentração exata de uma determinada substância, assim como também será possível estabelecer qual é a massa do solvente, o que é extremamente necessário para podermos entender as massas de ambas as substâncias (soluto e solvente) e suas molalidades.

O sistema de preparação para determinar a molalidade das substâncias geralmente não é tão complexo quanto o da molaridade, pois não é necessário o uso de balão volumétrico, mas sim, com o uso de um béquer e de uma balança analítica, bastará ser capaz de realizar o experimento.

A molalidade tem vantagens sobre a molaridade, pois graças aos seus métodos não depende de fatores que afetem a temperatura e a pressão, pois não se baseia principalmente em cálculos de volume nas substâncias estudadas.

Molalidade (concentração)

Molalidade é definida como a concentração de uma solução, falando claramente em termos químicos, que se refere ao relação ou proporção que pode existir entre duas substâncias, conhecido neste meio como o soluto e a solução, ou componente a ser dissolvido.

Molalidade também é conhecida como um termo usado para indicar que uma concentração está sendo realizada, que envolve o aumento da proporção de um soluto em um solvente, enquanto o processo oposto é conhecido como diluição.

Para melhor compreensão desse processo, a substância denominada soluto é aquela que se dissolve, enquanto o solvente é toda aquela substância capaz de dissolver outras. Por sua vez, a dissolução é o resultado da mistura homogênea feita anteriormente com as duas substâncias citadas.

Embora haja menos quantidade de soluto na mistura, menor será a concentração, e quando falamos de uma maior quantidade de soluto no solvente, a concentração seria mais proporcional, o que implica que uma solução nada mais é do que uma mistura homogênea entre possivelmente duas ou mais substâncias.

Solubilidade

Este é um termo utilizado para estabelecer a quantidade máxima de soluto que pode existir em um solvente, que é totalmente dependente de alguns fatores como temperatura ou pressão que o ambiente ou os mesmos componentes podem apresentar, bem como outras substâncias previamente dissolvidas. Ou que estão em estado de suspensão.

Isso ocorre porque há uma certa quantidade em que o soluto não pode mais ser dissolvido pelo solvente, e quando isso acontece é determinado que uma substância está totalmente saturada, um exemplo disso poderia ser quando uma colher de chá de açúcar é adicionada a um copo de água, se o conteúdo for agitado será possível observar como o açúcar se dissolve, mas se a substância for adicionada será observado como o açúcar deixará de se dissolver e permanecerá flutuando na água, até um ponto onde atinge o fundo do vidro. Esse processo pode ser realizado novamente se a temperatura for alterada, por exemplo aquecendo a água, pois esse processo pode ser alterado com o fator de temperatura, é claro até certo ponto, e se a água for resfriada, o resultado será o possibilidade de dissolução de menos açúcar na água.

Quais são as formas de expressar a molalidade?

Existem dois maneiras básicas de medir a concentração (molalidade) em substâncias, que são quantitativas e qualitativas, sendo as primeiras de natureza numérica, que são utilizadas quando se deseja saber as quantidades exatas como molaridade, formalidade, normalidade e partes por milhão, enquanto que as qualitativas são empíricas resultados, então as quantidades das substâncias na solução não são exatamente conhecidas.

Concentração quantitativa

Esse tipo de conhecimento das proporções de molalidade em soluções é utilizado principalmente em experimentos científicos, bem como em procedimentos industriais, por serem mais precisos, pois mostram as quantidades exatas das substâncias.

Para os usos da ciência, e de indústrias como farmácias, entre outras, o uso de concentrações qualitativas não é eficiente, pois não fornecem uma quantidade exata e determinada e as substâncias, por serem empíricas e não numéricas.

Os termos da solução quantitativa são os seguintes:

• Normalidade (N): número de equivalentes de soluto contido em 1 litro de solução, que pode ser observado como: Equivalência soluto / litro de solução, sendo sua propriedade o volume da solução.
• Molalidade: número de moles de soluto por quilograma de solvente, que pode ser observado como: Moles de soluto / quilograma de solvente, sendo sua propriedade o peso da solução.
• Molaridade: número de moles de soluto contido em 1 litro de solvente, que pode ser observado como: Moles de soluto / litro de solução, sendo sua propriedade o volume de solução.
• Porcentagem de peso: Unidades de peso de soluto contidas em 100 unidades de peso de solução, que podem ser vistas como: Gramas de soluto / 100 gramas de solução, sendo sua propriedade o peso da solução.
• Concentração por peso: peso do soluto contido em uma unidade de volume de solução, que pode ser observado como: Gramas de soluto / litros de solução, sendo sua propriedade o volume de solução.

As formas de expressar a concentração com essas técnicas quantitativas são as porcentagens massa-massa ou volume-volume, bem como massa-volume, bem como a já conhecida molalidade, molaridade, formalidade, normalidade, a fração molar. Quando as quantidades são realmente pequenas, são expressas em partes por milhão, trilhão ou trilhão, sendo suas representações gráficas na seguinte ordem: PPM, PPB, PPT.

Concentração qualitativa

Nessa forma de determinar as quantidades de soluto no solvente, não são utilizadas técnicas numéricas, de modo que os resultados não são exatos, mas sim empíricos, que possuem uma classificação em função da proporção de concentração, como se seguem.

Estabelecido, saturado e supersaturado

As concentrações das soluções, ou misturas homogêneas, podem ser classificadas, é claro falando em termos de solubilidade, dependendo se o soluto está dissolvido no solvente, guiada pela quantidade dele.

• Solução supersaturada: Referem-se a quando uma solução contém muito mais soluto do que normalmente pode, ou seja, ultrapassa o limite permitido, isso porque as misturas podem ser aquecidas, e como a temperatura é um fator que afeta as soluções, pode absorver mais ser nessas circunstâncias, e mesmo quando resfriado, pode continuar a conter a mesma quantidade de quando estava quente, embora possa ser perturbado até mesmo ao menor movimento, mudando sua composição e tornando-se uma solução saturada.
• Solução saturada: Pode-se dizer que uma mistura é saturada, quando há um equilíbrio entre as duas substâncias conhecidas como soluto e solvente, ou seja, que a quantidade de proporção é adequada, portanto, permanece estável sem a necessidade de alterar os fatores de pressão de temperatura para ser capaz de completar.
• Solução insaturada: Este tipo de solução pode ser distinguido quando o soluto não atinge os níveis máximos de dissolução, não podendo diluir os solventes com sua capacidade total.

Em outras palavras, pode-se dizer que as soluções insaturadas são aquelas que contêm a menor quantidade de soluto do que são capazes de dissolver, as soluções saturadas são aquelas que contêm a quantidade máxima de soluto que pode existir em um solvente, a uma determinada temperatura , e os supersaturados são aqueles que contêm mais do que a quantidade permitida de soluto em um solvente, em uma determinada temperatura para a ocasião.

Diluído ou concentrado

Esses termos são geralmente usados ​​de forma mais coloquial porque o soluções diluídas Eles podem ser distinguidos por serem fracos ou em níveis relativamente baixos, enquanto quando falamos de uma solução concentrada ou composta, é quando as substâncias estão em níveis relativamente altos. É dito relativo porque são de natureza empírica, então seus níveis de concentração não são conhecidos exatamente, isso pode ser demonstrado com exemplos que acontecem diariamente no dia a dia, como quando você quer fazer uma limonada você vê se ela está diluída ou concentrado por sua cor ou sabor.

Para entender um pouco mais o que esses tipos de soluções implicam, serão apresentados a seguir os conceitos dados de acordo com os critérios químicos, que são os seguintes.

• Solução diluída: É aquele em que o soluto pode ser apreciado em proporções realmente baixas em certos volumes dados para a ocasião.
• Solução concentrada: são aqueles em que a quantidade de soluto pode ser apreciada um pouco melhor, já que são mais consideráveis.

Formas alternativas de conhecer a concentração

Existem algumas soluções muito comuns para alguns ramos da ciência e da pesquisa para as quais alguns métodos alternativos ou diferentes precisam ser utilizados, devido a determinados aspectos, entre os quais podemos citar os seguintes.

Escala baumé

Esta é uma escala que foi especialmente desenhada pelo farmacêutico e químico Antoine Baumé por volta do ano 1768, data próxima a que conseguiu construir o seu aerómetro, que criou com o intuito de medir a concentração de algumas substâncias como os ácidos e xaropes, sendo os elementos característicos desta escala os graus Baumé, normalmente representados por um B ou por Bé.

escala brix

Esta escala usa como graus Brix do elemento principal, que geralmente são simbolizados por Bx, e sua função principal é determinar a quantidade de sacarose em uma solução, ou seja, a quantidade de açúcar que pode ser dissolvida em qualquer tipo de líquido.

Para determinar o nível de sacarose em um líquido, é necessário um instrumento especial denominado sacarímetro, que tem a capacidade de medir a densidade de líquidos, por exemplo, se uma substância tem 25 gramas de Bx, isso significa que existem 25 gramas de sacarose por 100 gramas de líquido.

Esta é uma escala que foi criada a partir dos fundamentos de outras escalas capazes de medir a molalidade (concentração) de soluções, como a escala de Balling ou Platão, sendo o Brix característico de substâncias doces, como sucos, sucos, frutas, vinhos de frutas e qualquer substância que se assemelhe a eles.

Densidade

Exatamente não se pode dizer que a densidade seja uma forma de decifrar a concentração das substâncias, embora tenha características proporcionais à da concentração, desde que estejam sob as mesmas condições de pressão e temperatura, por isso pode-se verificar que em certas circunstâncias, a densidade das soluções é geralmente dita em vez da concentração.

O uso da densidade não é muito prático e geralmente é aplicado a soluções muito amplas, bem como algumas tabelas de conversão de densidade em molalidade (concentração) podem ser mencionadas, embora essas técnicas não sejam mais usadas com muita frequência.

Definições de percentagens usadas nestes procedimentos

As percentagens mais comuns que podem ser utilizadas para a realização de alguns dos exercícios de determinação da concentração das soluções são as de massa-massa, volume-volume e massa-volume, cada uma com características próprias.

Porcentagem de volume-volume

Com isso é possível saber e expressar as quantidades de volume de soluto que podem existir a cada cem unidades de volume da solução, o volume é um parâmetro muito importante neste tipo de soluções, pois estas geralmente são compostas por substâncias líquidas ou gasosas. Isso significa que a quantidade de volume de soluto total se refere a toda a quantidade de volume de solução.

Porcentagem de massa-massa

Isso é muito facilmente definido, já que esse percentual quer expressar a quantidade de massa do soluto, para cada cem unidades de massa na solução, para entender um pouco melhor, se você colocar 20 gramas de sal em 80 gramas de água, obterá 20 % da quantidade total de soluto na solução.

Porcentagem de volume de massa

Nessa porcentagem, seus elementos podem ser usados ​​para obter um resultado de qual seria a densidade da solução, embora não seja altamente recomendável entrelaçar os procedimentos, pois na maioria das vezes causa confusão aos executores.

A concentração (molalidade) é a massa do soluto, dividida pelo volume da solução por cem unidades, enquanto a densidade é o volume da solução dividido pela sua massa, para este tipo de procedimentos são geralmente expressas em gramas por mililitros ( g / ml)

Para realizar corretamente os cálculos desses percentuais, devem-se levar em conta as duas definições a seguir, para se conseguir um manejo perfeito ou, pelo menos, eficaz.

• A regra de três sempre será utilizada como principal ferramenta para realizar os cálculos das proporções acima mencionadas.
• Em todos os casos, a soma da massa do soluto mais a massa do solvente é igual à massa da solução, o que significa que a solução é igual à soma do soluto e do solvente.

Normal

Este é representado pela letra N e é definido como o número de equivalentes de soluto, entre o volume da solução em litros, para representar os equivalentes as letras eq-g são usadas, o soluto a sigla sto, enquanto os litros são usados. representado graficamente com L maiúsculo.

Vale ressaltar a existência da Normalidade Redox, que costuma ser utilizada como reação a um agente antioxidante ou redutor.

Molaridade

É conhecido como o concentração molar É representado graficamente com o M maiúsculo, é definido como a determinação da quantidade de substância do soluto para cada litro de solução.

Este é o método mais comum em química usado para determinar as concentrações de substâncias, e ainda mais quando se trabalha com relações estequiométricas e reações químicas, embora um problema geralmente possa ser encontrado durante este processo, que é a temperatura aplicada às substâncias, que geralmente é constante.

Formalidade

Isso é conhecido como massa molecular ou, mais tecnicamente, como o número da fórmula-grama do peso que pode ser encontrado relativamente em uma solução, geralmente é representado graficamente com os sinais g7PFG.

E como a última delas temos a Molalidade, que, como já se sabe, é o número de moles de soluto que cada quilograma de solvente contém.