Che cos'è la concentrazione molare?
In chimica, la concentrazione è il livello di una sostanza in una miscela di sostanze, come ad esempio la quantità di cloruro di sodio presente nel mare. La concentrazione può essere espressa in varie unità, spesso fornite in termini di pesi e volumi. La molalità è una forma di peso per unità di volume. La concentrazione molare di una particolare sostanza è il numero di moli di quella sostanza disciolta in un litro di soluzione, indipendentemente da quante altre sostanze possono essere dissolte in quella stessa soluzione.
Nel cloruro di sodio (NaCl), il normale sale da tavola, il peso atomico delle due sostanze - sodio e cloro - può essere trovato facendo riferimento alla tavola periodica. Il peso atomico del sodio è di 22,99. Il peso atomico del cloro è 35,45. Ciò significa che il cloruro di sodio - un atomo di entrambi questi elementi combinati - ha un peso molecolare di 58,44. Poiché una mole di una sostanza è definita come il suo peso molecolare in grammi, una mole di NaCl è di 58,44 grammi (g).
A titolo illustrativo, se 537 millilitri (ml) di una soluzione contengono 15,69 g di cloruro di sodio, ma nessun'altra sostanza, la concentrazione molare di quella soluzione è (15,69 g / 58,44 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0.50. La soluzione è 0,50 M in cloruro di sodio. Se la soluzione contiene un altro componente, come il bromuro di magnesio, questa soluzione rimane 0,50 M in cloruro di sodio . Tuttavia ha anche una concentrazione molare nel bromuro di magnesio.
Il peso atomico del magnesio è 24,31. Il peso atomico del bromo è 79,90. Il peso molecolare del bromuro di magnesio non è tuttavia di 24,31 + 79,90 = 104,21. Questo perché il bromuro di magnesio ha la formula chimica, MgBr 2 , poiché la valenza del magnesio è +2, mentre la valenza del bromo è solo -1. Correttamente, il peso molecolare del bromuro di magnesio è 24,31 + (2 × 79,90) = 184,11.
Se sono presenti 24,72 g di bromuro di magnesio, la concentrazione molare di bromuro di magnesio è (24,72 g / 184,11 g) ÷ (537 ml / 1000 ml) = 0,25 M. Ciò significa che la soluzione è sia 0,50 M in NaCl sia 0,25 M in MgBr 2 . È interessante rendersi conto che, nonostante la diminuzione delle molecole d'acqua in questa seconda soluzione rispetto alla prima - le concentrazioni sono in termini di "per litro di soluzione", non "per litro di acqua" - la concentrazione molare di cloruro di sodio è lo stesso per entrambi. È teoricamente possibile che un numero immensamente grande di sostanze sia presente in un solo litro di soluzione, dando luogo a una raccolta di concentrazioni molari che sono piuttosto basse, senza quasi acqua.