La conversione da molarità a molalità è necessaria in molti esercizi, come quelli sull'innalzamento ebullioscopico o sull'abbassamento crioscopico dove la concentrazione della soluzione è espressa in termini di molalità . Si deve quindi passare dalla molalità alla molarità prima di sostituire i dati nelle varie espressioni; ricordiamo le definizioni di molarità e di molalità:
Molarità = moli di soluto / volume della soluzione (in Litri)
Molalità = moli di soluto / massa del solvente (in chilogrammi)
Per poter fare la conversione da molarità a molalità è indispensabile conoscere la densità della soluzione e operare come di seguito illustrato.
Esercizi
1) Trovare la molalità di una soluzione 18.0 M di H2SO4 avente densità pari a 1.84 g/mL
Primo passaggio
Poiché non vien fornito il volume della soluzione assumiamo 1 Litro di soluzione quindi la soluzione 18.0 M contiene 18.0 moli in 1 L di soluzione.
Secondo passaggio
Calcoliamo la massa della soluzione che ha volume 1 L ovvero 1000 mL
Massa della soluzione = 1000 mL ∙ 1.84 g/mL = 1840 g
Terzo passaggio
Calcoliamo la massa di soluto. Sappiamo che sono presenti 18.0 moli di H2SO4 e, tramite il peso molecolare che è di 98.079 g/mol calcoliamo la massa:
massa di H2SO4 = 18.0 mol ∙ 98.079 g /mol =1765 g
Quarto passaggio
Calcoliamo la massa di solvente facendo la differenza tra la massa della soluzione e la massa di soluto:
massa della soluzione = 1840 – 1765 = 75 g = 0.075 Kg
Quinto passaggio
Calcoliamo la molalità ricordando che le moli di soluto sono 18.0 e la massa di solvente è 0.075 kg
Molalità = 18 mol / 0.075 kg = 240
2) Calcolare la molalità di una soluzione di NaCl 3.00 M avente densità pari a 1.12 g/mL
Operiamo secondo i passaggi del primo esercizio.
Assumendo 1 L di soluzione sappiamo che sono presenti 3.00 moli di NaCl in 1 L di soluzione.
Calcoliamo la massa della soluzione:
massa della soluzione = 1000 mL ∙ 1.12 g/mL = 1120 g
Calcoliamo la massa di NaCl tramite il peso molecolare che è di 58.44 g/mol
Massa di NaCl = 3.00 mol ∙ 58.44 g/mol = 175.3 g
La massa di solvente è quindi 1120 – 175.3 = 944.7 g ovvero 0.9447 Kg
La molarità della soluzione è quindi:
molalità = 3.00 mol/ 0.9447 Kg = 3.18
3) Calcolare la molalità di una soluzione di HCl 11.8 M avente densità pari a 1.190 g/mL
Assumendo 1 L di soluzione sappiamo che la soluzione contiene 11.8 moli di HCl in 1 L di soluzione
Calcoliamo la massa della soluzione;
massa della soluzione = 1000 mL ∙ 1.190 g/mL = 1190 g
Calcoliamo la massa di HCl tramite il peso molecolare che è di 36.46 g/mol
Massa di HCl = 11.8 mol ∙ 36.46 g/mol =430.2 g
La massa di solvente è quindi 1190 – 430.2 =759.8 g = 0.7598 kg
La molalità della soluzione è quindi:
Molalità = 11.8 mol / 0.7598 kg = 15.5
