Что такое моляльность?

Молярность - это соотношение, используемое в аналитической химии для количественного выражения концентрации химического раствора. Когда готовится раствор, он содержит определенное количество растворенного вещества, вещества, которое растворяется в жидкости. Жидкость, в которой растворяется растворенное вещество, называется растворителем. Молярность (м) - это количество растворенного вещества, выраженное в единицах, называемых молями, деленное на массу растворителя в килограммах.

Чтобы понять моляльность, необходимо понять моль, фундаментальную химическую единицу. Один моль вещества определяется как содержащий такое же количество единиц, что и количество атомов в 12 граммах (г) элемента углерода-12. Это очень большое число известно как число Авогадро. Поэтому моль углерода-12 по определению весит 12 граммов.

Все остальные атомные массы элементов основаны на стандарте углерода-12. Одна единая атомная единица массы (u) равна 1/12 массы атома углерода-12 - углерод-12 весит 12 ед. Моль определяется таким образом исключительно для удобства. Математически это означает, что масса одного моля соединения в граммах равна его молекулярной массе в u.

Молекулярная масса соединения может быть найдена путем сложения атомных масс составляющих его атомов. Вода, например, состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Каждый атом водорода имеет атомную массу около 1,008 ед., А масса кислорода - около 15,999 ед. Молекулярная масса воды, следовательно, составляет около 18,015 ед., А масса одного моля воды составляет 18,015 г.

Количество растворенного вещества в химическом растворе измеряется в молях. Один моль соли, также известный как хлорид натрия, имеет массу около 58,5 г. Если бы 58,5 г или один моль соли были растворены в одном килограмме воды, полученный раствор имел бы моляльность 1 мкм. Кроме того, если два моля хлорида натрия растворяют в 0,5 кг воды, моляльность составит 4 метра.

Аналогичным и более широко используемым показателем концентрации является молярность (М). Молярность, в отличие от моляльности, основана на объеме: это число молей растворенного вещества в одном литре раствора. Поскольку объем раствора может меняться, увеличиваясь или сжимаясь при изменении температуры, молярность не всегда является надежной мерой концентрации. Моляльность, которая основана на неизменном количестве массы, часто более полезна в ситуациях, когда температура раствора является переменной.