Cos'è la molalità?
La molalità è un rapporto usato in chimica analitica per esprimere quantitativamente la concentrazione di una soluzione chimica. Quando viene preparata una soluzione, contiene una certa quantità di soluto, una sostanza che si dissolve in un liquido. Il liquido in cui si dissolve il soluto è noto come solvente. La molalità (m) è la quantità di soluto, espressa in unità chiamate moli, divisa per la massa del solvente in chilogrammi.
Per comprendere la molalità, è necessario comprendere la talpa, un'unità chimica fondamentale. Si definisce una talpa di una sostanza che contiene lo stesso numero di unità del numero di atomi in 12 grammi (g) dell'elemento carbonio-12. Questo numero molto alto è noto come il numero di Avogadro. Una talpa di carbonio-12, per definizione, pesa quindi 12 grammi.
Tutte le altre masse atomiche degli elementi sono basate sullo standard carbonio-12. Un'unità di massa atomica unificata (u) è pari a 1/12 della massa di un atomo di carbonio-12 - il carbonio-12 pesa 12 u. La talpa è definita in questo modo puramente per comodità. Matematicamente, significa che la massa di una talpa di un composto in grammi è uguale alla sua massa molecolare in u.
La massa molecolare di un composto può essere trovata sommando le masse atomiche dei suoi atomi costituenti. L'acqua, ad esempio, è composta da due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno. Ogni atomo di idrogeno ha una massa atomica di circa 1,008 u e la massa di ossigeno è di circa 15,999 u. La massa molecolare dell'acqua è quindi di circa 18,015 u e la massa di una mole di acqua è di 18,015 g.
La quantità di un soluto in una soluzione chimica viene misurata in moli. Una mole di sale, nota anche come cloruro di sodio, ha una massa di circa 58,5 g. Se si dissolvessero 58,5 go una mole di sale in un chilogrammo di acqua, la soluzione risultante avrebbe una molalità di 1 m. Inoltre, se due moli di cloruro di sodio fossero sciolti in 0,5 kg di acqua, la molalità sarebbe di 4 m.
Una misura di concentrazione simile e più ampiamente utilizzata è la molarità (M). La polarità, a differenza della molalità, si basa sul volume: è il numero di moli di un soluto in un litro di soluzione. Poiché il volume di una soluzione può cambiare, espandersi o contrarsi con i cambiamenti di temperatura, la molarità non è sempre una misura affidabile di concentrazione. La molalità, che si basa sulla quantità immutabile di massa, è spesso più utile in situazioni in cui la temperatura della soluzione è variabile.