È utile ai fini della misurazione sapere quanta parte di una sostanza viene dissolta in un dato volume di soluzione; questo è ciò che i chimici intendono per "concentrazione". La molarità è il modo più comune di esprimere la concentrazione quando si lavora con soluzioni e reazioni chimiche.Il motivo è che i reagenti (elementi o composti) si combinano in rapporti di numero intero quando le loro quantità sono espresse in unità chiamato "talpe". Ad esempio, 2 moli di gas idrogeno si combinano con 1 mole di gas ossigeno per produrre 2 moli di acqua, mediante la reazione chimica: 2H2 + O2 = 2H2O.

La talpa

Una talpa di una sostanza è definita come un numero specifico di atomi o molecole chiamato "numero di Avogadro", che è 6.022 x (10 ^ 23). Il numero è derivato da un accordo internazionale, basato sul numero di atomi in esattamente 12 grammi (g) dell'isotopo di carbonio "C-12." La convenienza che questa "unità di conteggio", il numero di Avogadro, fornisce è vista considerando, ad esempio, i pesi di 1 mole ciascuno di ossigeno, acqua e anidride carbonica, che sono 16,00 g, 18,02 g e 44,01 g, rispettivamente.

Molarità

La concentrazione molare o molare (M) è definita come il numero di moli di una sostanza, o "soluto", disciolto in 1 litro di soluzione . La molalità non deve essere confusa con la "molalità", che è la concentrazione espressa come mole di soluto per chilogrammo di solvente. Gli esempi aiuteranno a chiarire il concetto di molarità e come funziona.

Calcolo della molarità

Considera un problema che richiede la molarità di una soluzione contenente 100 grammi (g) di cloruro di sodio, NaCl , in 2,5 litri di soluzione. In primo luogo, determinare il "peso formula" di NaCl sommando i "pesi atomici" dei suoi elementi, Na e Cl, come segue: 22,99 + 35,45 = 58,44 g di NaCl /mole. Successivamente, calcolare il numero di moli in 100 g di NaCl dividendo il peso di NaCl per il suo peso di formula: 100 g di NaCl /[58,44 g di NaCl /mole di NaCl] = 1,71 moli di NaCl. Infine, calcolare la molarità della soluzione dividendo il numero di moli di NaCl per il volume della soluzione: 1,77 moli NaCl /2,5 litri = 0,684 M.

Calcolo del soluto necessario per una specificità molare

Considerare un problema che richiede il peso del solfato di sodio, Na2SO4, necessario per preparare 250 millilitri (ml) di una soluzione 0,5 M. Il primo passo è calcolare il numero di moli di Na2SO4 richiesto moltiplicando il volume della soluzione per molarità: 0,25 litri x 0,5 moli Na2SO4 /litro = 0,125 moli Na2SO4. Successivamente, il peso della formula di Na2SO4 viene determinato sommando i pesi atomici dei suoi atomi costituenti. Una molecola di Na2SO4 contiene 2 atomi di Na, 1 atomo di S (zolfo) e 4 atomi di O (ossigeno), quindi il suo peso formula è: [22,99 x 2] + 32,07 + [16,00 x 4] = 45,98 + 32,07 + 64.00 = 142,1 g Na2SO4 /mole.Infine, il peso di Na2SO4 richiesto è calcolato moltiplicando il numero di moli per il peso della formula: 0,125 moli Na2SO4 x 142,1 g Na2SO4 /mole Na2SO4 = 17,76 g Na2SO4.