Definición de Molaridad como se Usa en Química

¿Te has preguntado alguna vez qué es molaridad y cómo se aplica en la química? La definición de molaridad es crucial para cualquier estudiante o profesional del campo, ya que se refiere a una unidad de concentración muy utilizada en química. Esta se define como el número de moles de soluto dividido por el número de litros de solución. Conocer la molaridad y cómo calcularla es esencial para la preparación y el análisis de soluciones químicas.

Unidades de Molaridad

La molaridad se expresa en unidades de moles por litro (mol / L). Debido a su prevalencia, tiene su propio símbolo, una letra mayúscula M. Por ejemplo, una solución con una concentración de 5 mol / L se describe como una solución 5 M o se dice que tiene una definicion de molaridad de 5 molar.

Hechos del Silicio (Número atómico 14 o Si)

Ejemplos de Molaridad

• Existen 6 moles de HCl en un litro de una solución de HCl 6 molar o HCl 6 M.
• Se encuentran 0,05 moles de NaCl en 500 ml de una solución de NaCl 0,1 M. (El cálculo de moles de iones depende de la solubilidad de estos).
• Se hallan 0,1 moles de Na⁺ iones en un litro de una solución acuosa de NaCl 0,1 M.

Problema de Ejemplo

Supongamos que queremos expresar la concentración de una solución que contiene 1,2 gramos de KCl en 250 ml de agua.

Moléculas, Moles y Número de Avogadro

Para resolver este problema, debemos convertir los valores a unidades de molaridad, es decir, moles y litros. Comenzamos convirtiendo los gramos de cloruro de potasio (KCl) en moles. Esto se logra consultando las masas atómicas de los elementos en la tabla periódica, donde la masa atómica representa la masa en gramos de 1 mol de átomos.

masa de K = 39,10 g / mol
masa de Cl = 35,45 g / mol

Así, la masa de un mol de KCl es la suma de la masa de K y Cl:

Problema de Ejemplo de la Ley de Avogadro

masa de KCl = masa de K + masa de Cl
masa de KCl = 39,10 g + 35,45 g
masa de KCl = 74,55 g / mol

Si tenemos 1,2 gramos de KCl, necesitamos saber a cuántos moles equivale:

moles de KCl = (1,2 g de KCl) (1 mol / 74,55 g)
moles KCl = 0,0161 moles

Una vez conocidos los moles de soluto, el siguiente paso es convertir el volumen de solvente (agua) de ml a L, recordando que 1000 mililitros equivalen a 1 litro:

litros de agua = (250 ml)( 1 L/1000 ml)
litros de agua = 0,25 L

Finalmente, para determinar la molaridad, basta con expresar la concentración de KCl en agua en términos de moles de soluto por litro de solución:

molaridad de la solución = moles de KCl / litros de agua
molaridad = 0,0161 moles de KCl / 0,25 litros de agua
molaridad de la solución = 0,0644 M (calculado con calculadora)

Dado que la masa y el volumen se dieron con dos cifras significativas, la molaridad también debe ser informada con dos cifras significativas:

molaridad de la solución de KCl = 0,064 M

Ventajas y Desventajas de Usar Molaridad

Usar la molaridad para expresar la concentración ofrece ventajas significativas. La primera es la facilidad y conveniencia, ya que permite medir el soluto en gramos, convertirlo en moles y mezclarlo con un volumen conocido de solvente.

La segunda ventaja es que la suma de las concentraciones molares individuales resulta en la concentración molar total, lo que facilita cálculos relacionados con la densidad y la fuerza iónica de la solución.

No obstante, la principal desventaja de la molaridad es su variabilidad con la temperatura, ya que el volumen de los líquidos cambia con ella. Esto no representa un problema si todas las mediciones se efectúan a una temperatura constante, como la ambiente. Aun así, es recomendable informar la temperatura cuando se reporta un valor de molaridad. Al preparar soluciones, es necesario considerar que la molaridad puede variar si se emplean solventes a temperaturas distintas de la de almacenamiento de la solución final.

Fuentes

• Kaufman, Myron (2002). Principios de Termodinámica. Prensa CRC. ISBN 0-8247-0692-7.
• Tro, Nivaldo J. (2014). Conceptos Básicos de Química Introductoria (5ª ed.). Boston. ISBN 9780321919052.