Calculadora de molalidad

Molalidad (mol/kg) = moles de soluto ÷ kilogramos de disolvente · Porcentaje en masa = soluto ÷ (soluto + disolvente) × 100

molality

Moles de soluto por kilogramo de disolvente. Se escribe mol/kg y se le suele dar el símbolo b o m

mass of solute

Lo que has pesado y disuelto, en gramos o miligramos

mass of solvent

La masa del líquido que disuelve: el agua, pesada por su cuenta, antes de meter el soluto. No es la masa de la disolución final

mass percent

La parte del soluto sobre la masa total, en porcentaje. Usa masas en los dos lados de la división, nunca moles

Para calcular la molalidad no hace falta ningún volumen: solo la masa del soluto y la del disolvente, que es exactamente la razón de que aguante un cambio de temperatura. Úsala cuando la temperatura se mueva: el aumento ebulloscópico, el descenso crioscópico y todo lo demás ligado a las propiedades coligativas se escriben en mol/kg precisamente porque el número no puede cambiar cuando la disolución se calienta. También es la unidad adecuada cuando los dos componentes se pesan en vez de medirse, porque la balanza da masa directamente. Para una disolución preparada en un matraz aforado y usada a temperatura ambiente, la molaridad es la más cómoda de las dos, y es la que quieren decir casi todas las etiquetas de reactivo cuando ponen M.

1. Un mol de sal en un kilogramo de agua

   1. Moles de soluto: 58,44 ÷ 58,44 = 1 mol de cloruro de sodio
   2. Disolvente en kilogramos: 1000 gramos de agua = 1 kilogramo
   3. Divide: 1 ÷ 1 = 1 mol/kg
   4. Porcentaje en masa: 58,44 ÷ (58,44 + 1000) × 100 = 5,521 %

   Fíjate de dónde sale el 5,521 %: el denominador es la masa total, soluto más disolvente. Dividir solo entre el disolvente daría 5,844 %, y dividir los moles entre la masa total sería una tercera respuesta distinta. Tres lecturas del «por ciento» que difieren ya en el primer decimal, y por eso en esta página las unidades se escriben enteras.

2. El mismo mol en la mitad de agua

   1. Los moles de soluto no cambian: 1 mol
   2. Disolvente en kilogramos: 500 gramos = 0,5 kilogramos
   3. Divide: 1 ÷ 0,5 = 2 mol/kg
   4. Porcentaje en masa: 58,44 ÷ (58,44 + 500) × 100 = 10,465 %

   Reducir el disolvente a la mitad duplica la molalidad y casi duplica el porcentaje en masa, pero las dos cosas no se duplican a la vez de forma exacta: 5,521 % pasa a 10,465 % y no a 11,042 %, porque la masa total del denominador también se ha encogido. El porcentaje en masa y la molalidad son funciones distintas de las mismas dos masas y solo coinciden por casualidad.

El denominador de aquí es la masa del disolvente, no la masa de la disolución final ni su volumen, y eso es lo que más se malinterpreta. Por eso esta página pide las dos masas por separado, y no puede ayudarte si lo que de verdad conoces es el volumen de la disolución. Pasar de una molalidad a una molaridad no es una multiplicación: hace falta la densidad de la disolución final, y esa densidad depende de la concentración que precisamente estás intentando averiguar, así que la conversión es una consulta en una tabla y no un paso aritmético. La razón de que la molalidad valga la pena es que no se mueve con la temperatura: el volumen de una disolución crece cuando se calienta, así que su molaridad baja, mientras que las masas de los dos lados de esta división se quedan donde estaban. El porcentaje en masa de aquí es una proporción de masas y no tiene nada que ver con la fracción molar, que aparece al comparar números de partículas y no cantidades de materia; una disolución al 5,5 % en masa no se acerca al 5,5 % de sus moléculas, porque las moléculas de agua pesan mucho menos que las unidades fórmula de la sal. Las cantidades pequeñas se dan con cinco decimales, así que un miligramo de sal en un kilogramo de agua sale como 0,00002 mol/kg en lugar de cero, que es la respuesta honesta a esa escala pero también el borde de lo que la pantalla puede mostrar. Por último, esta página supone que el soluto se disuelve por completo y no reacciona con el disolvente; no dice nada sobre si la disolución está saturada.

¿Qué es la molalidad y cómo se calcula?

Moles de soluto por kilogramo de disolvente, se escribe mol/kg y se le suele dar el símbolo b. Un mol de sal disuelto en un kilogramo de agua es una disolución 1 mol/kg, y ese mismo mol en medio kilogramo de agua es 2 mol/kg. El denominador es el peso del líquido que disuelve, pesado por su cuenta: no el peso de la disolución final, y tampoco su volumen. Esa elección de denominador es lo que hace que la molalidad no dependa de la temperatura.

¿Qué diferencia hay entre molalidad y molaridad?

El denominador. La molaridad son moles por litro de disolución; la molalidad son moles por kilogramo de disolvente. Un litro es un volumen, así que se dilata cuando la disolución se calienta y la molaridad baja; un kilogramo es una masa, así que no se mueve. Los dos números también difieren de tamaño a temperatura ambiente, porque un litro de disolución pesa más que un kilogramo: una disolución de sal 1 mol/kg es más o menos 0,98 M, y la diferencia viene del agua que la sal ha desplazado. Usa la molaridad para preparar disoluciones en el laboratorio y la molalidad para todo aquello cuya temperatura vaya a cambiar.

¿Puedo pasar de molalidad a molaridad?

No solo con esos dos números: hace falta además la densidad de la disolución final. La molaridad son moles por litro, y para ir de una masa de disolvente a un volumen de disolución hay que saber cuánto pesa el conjunto por mililitro. Como la densidad depende a su vez de lo concentrada que esté la disolución, la conversión es una consulta en una tabla y no una fórmula que puedas aplicar a ciegas. Si tienes la densidad, el paso es: masa total = soluto + disolvente, volumen = masa total ÷ densidad, molaridad = moles ÷ volumen en litros.

¿El porcentaje en masa es lo mismo que la molalidad?

No: usan unidades distintas en los dos lados de la división. La molalidad son moles divididos entre kilogramos de disolvente; el porcentaje en masa son gramos de soluto divididos entre gramos de la mezcla entera, multiplicado por cien. Una disolución de sal 1 mol/kg está al 5,521 % en masa, y esas dos cifras solo coincidirían por casualidad. Cuál quieres depende de la pregunta: el porcentaje en masa para una composición, la molalidad para todo lo que dependa de cuántas partículas hay y no de cuánto pesan.

¿Por qué una cantidad diminuta sale como 0,00002 y no como cero?

Porque un miligramo de sal en un kilogramo de agua son de verdad 1,7 × 10⁻⁵ mol/kg, y la línea de la molalidad lleva cinco decimales, así que la cantidad más pequeña que aceptan las casillas de masa sigue cayendo en una cifra distinta de cero en vez de desplomarse a 0,00000. Eso importa porque un cero en un panel de resultados se lee como «no hay nada disuelto» y no como «hay muy poco». La escala también funciona al revés: una tonelada de soluto en una tonelada de disolvente son 17111,56742 moles y 17,1 mol/kg, ya que ahí el denominador es mil kilogramos.

• SI Units — Amount of Substance: the mole and the mole per cubic metre — National Institute of Standards and Technology (NIST)
• Standard Atomic Weights — abridged to four significant figures — Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW), IUPAC