Teoría Ejercicios

Qué es la molalidad

La molalidad se representa con la letra m y expresa cuántos moles de soluto hay por cada kilogramo de disolvente:

\[m = \frac{n}{m_d}\]

donde:

  • \(m\) es la molalidad en mol/kg.
  • \(n\) son los moles de soluto.
  • \(m_d\) es la masa del disolvente en kilogramos.

Idea clave

La molalidad no usa el volumen de la disolución. Por eso resulta útil cuando la temperatura puede cambiar el volumen pero no la masa.

Ejemplo: 1 0.50 mol de glucosa en 0.250 kg de agua
\[m = \frac{0.50}{0.250} = 2.0 \text{ mol/kg}\]

Cómo calcular la molalidad a partir de una masa

Si el soluto está en gramos, primero calculas sus moles:

\[n = \frac{m_s}{M_m}\]

Luego sustituyes en la expresión de la molalidad:

\[m = \frac{m_s / M_m}{m_d}\]
Ejemplo: 2 18 g de glucosa en 200 g de agua

Masa molar de la glucosa = 180 g/mol

\[n = \frac{18}{180} = 0.10 \text{ mol}\]

> > 200 g de agua = 0.200 kg > >

\[m = \frac{0.10}{0.200} = 0.50 \text{ mol/kg}\]

Preparación de una disolución molal pesando un sólido

En este caso no se enraza a un volumen, sino que se pesan el soluto y el disolvente.

Procedimiento

  1. Fijar la molalidad deseada.
  2. Elegir la masa de disolvente que vas a usar.
  3. Calcular los moles necesarios con \(n = m \cdot m_d\).
  4. Convertir esos moles a gramos de soluto.
  5. Pesar por separado el soluto y el disolvente.
  6. Mezclarlos hasta disolver completamente.
Ejemplo: 3 Preparar una disolución 1.5 m de KNO3 usando 0.400 kg de agua
\[n = 1.5 \times 0.400 = 0.60 \text{ mol}\]

> > Masa molar del KNO3 = 101.1 g/mol > >

\[m_s = 0.60 \times 101.1 = 60.7 \text{ g}\]

Se pesan 60.7 g de KNO3 y 400 g de agua.

Preparación de una molalidad a partir de una disolución previa

La molalidad no se ajusta con una dilución volumétrica simple. Si partes de una disolución previa, necesitas saber cuántos moles de soluto y cuánta masa de disolvente contiene la porción que vas a usar.

Método

  1. Tomar una cantidad conocida de la disolución previa.
  2. Calcular los moles de soluto que contiene esa porción.
  3. Calcular la masa de disolvente que ya lleva.
  4. Decidir la nueva molalidad objetivo.
  5. Añadir disolvente o soluto hasta que se cumpla:
\[m_2 = \frac{n}{m_{d,final}}\]

Caso más frecuente: bajar la molalidad añadiendo disolvente

Ejemplo: 4 Tienes una disolución 2.0 m con 0.40 mol de glucosa en 0.200 kg de agua y quieres obtener 1.0 m

Para que la disolución final sea 1.0 m:

\[m_{d,final} = \frac{0.40}{1.0} = 0.400 \text{ kg}\]

> > Como ya había 0.200 kg de agua, debes añadir: > >

\[0.400 - 0.200 = 0.200 \text{ kg}\]

Debes añadir 200 g de agua.

Cuándo conviene usar molalidad

  • En propiedades coligativas.
  • Cuando trabajas con cambios de temperatura.
  • Cuando la masa del disolvente es más fácil de controlar que el volumen final.

Errores frecuentes

  • Confundir masa de disolvente con masa de disolución.
  • Querer preparar molalidad usando solo un matraz aforado.
  • No pasar gramos de agua a kilogramos.
  • Intentar usar directamente \(M_1V_1 = M_2V_2\), que es una relación propia de molaridad.