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Os químicos utilizam diversas unidades diferentes para descreverem as concentrações de substâncias em uma mistura ou em uma solução. Partes por milhão ou ppm, pressão parcial, molaridade, molalidade e porcentagem de massa/volume são formas diferentes que descrevem as concentrações. As duas formas mais comuns na química são a molaridade e a molalidade, as quais são utilizadas quando se fala de soluções.
Definição
Um mol é uma unidade básica na química; ele contém 6,022 x 10^23 partículas, átomos, íons ou moléculas. A molaridade é o número de mols da substância dissolvida em um volume de solução em litros, enquanto que a molalidade é o número de mols da substância dissolvida pela massa do solvente em quilogramas. Ambas medem a quantidade de soluto em mols, mas a molaridade mede a quantidade de solução em termos de seu volume, enquanto que a molalidade determina a quantidade de solvente em termos de sua massa.
Solução versus solvente
Uma diferença importante entre a molaridade e a molalidade envolve o modo como a solução é medida. A molalidade mede quilogramas de solvente enquanto que a molaridade determina litros de solução. Consequentemente, a maneira de se preparar uma solução é diferente dependendo da medida da concentração desejada, se é em termos de molaridade ou molalidade. Se a molaridade é utilizada, adiciona-se o soluto em um pouco de solvente e depois adicione mais solvente até que o valor total da solução atinja o volume desejado. Se é usada a molalidade, pese a quantidade de solvente que é necessário e, em seguida, pese e adicione a quantidade adequada de soluto.
Usos
A molaridade é mais frequentemente utilizada do que a molalidade; na maioria dos casos da química e da bioquímica, ela é simplesmente uma unidade mais conveniente de medida. No entanto, a molalidade tem uma vantagem importante: ela é completamente independente da pressão e da temperatura. À medida que a temperatura de uma solução muda, a sua densidade também mudará e, consequentemente, o seu volume. Esse efeito normalmente não é significativo na maioria dos experimentos, mas em alguns casos ele pode ser - principalmente em experimentos envolvendo a redução do ponto de congelamento ou a elevação do ponto de ebulição. Nessas situações, os químicos usam a molalidade ao invés da molaridade.
Semelhanças
Em muitos casos, calcular a molaridade e a molalidade para a mesma solução resultará em dois números diferentes. Em alguns casos, contudo, a molaridade e a molalidade podem ser muito semelhantes. Se o solvente é a água e a solução estiver muito diluída (ou seja, pouco solvente está presente), a densidade da solução estará próxima à da água pura (1 grama por centímetro cúbico à temperatura ambiente). Nesse caso, a molalidade será semelhante à molaridade. Contudo, à medida que a concentração de soluto aumenta, a densidade da solução aquosa também aumentará, e isso deixará de ser verdadeiro.