Calculadora de molalidade

Molalidade (mol/kg) = mols de soluto ÷ quilogramas de solvente · Porcentagem em massa = soluto ÷ (soluto + solvente) × 100

molality

Mols de soluto por quilograma de solvente. Escrita mol/kg e normalmente representada pelo símbolo b ou m

mass of solute

A massa do soluto, o que você pesou e dissolveu, em gramas ou miligramas

mass of solvent

A massa do líquido que dissolve — a água, pesada sozinha, antes de o soluto entrar. Não é a massa da solução pronta

mass percent

A fatia do soluto na massa total, em porcentagem. Usa massa dos dois lados da divisão, nunca mols

Use a molalidade quando a temperatura se mover — elevação do ponto de ebulição, abaixamento do ponto de congelamento e tudo o mais que depende das propriedades coligativas é escrito em mol/kg justamente porque o número não pode mudar quando a solução é aquecida. Também é a unidade certa quando os dois componentes são pesados em vez de medidos, já que a balança dá massa diretamente. Não existe uma fórmula que converta molalidade em molaridade com esses dois números apenas: a conversão precisa da densidade da solução pronta. Para uma solução preparada em balão volumétrico e usada em temperatura ambiente, a molaridade é a mais conveniente das duas, e é o que quase todo rótulo de reagente quer dizer com M.

1. Um mol de sal em um quilograma de água

   1. Mols do soluto: 58,44 ÷ 58,44 = 1 mol de cloreto de sódio
   2. Solvente em quilogramas: 1.000 gramas de água = 1 quilograma
   3. Divida: 1 ÷ 1 = 1 mol/kg
   4. Porcentagem em massa: 58,44 ÷ (58,44 + 1.000) × 100 = 5,521%

   Repare de onde vem o 5,521%: o denominador é a massa total, soluto mais solvente. Dividir só pelo solvente daria 5,844%, e dividir os mols pela massa total daria uma terceira resposta ainda. Três leituras de porcentagem que diferem já na primeira casa decimal, e é por isso que as unidades estão escritas por extenso nesta página.

2. O mesmo mol em metade da água

   1. Os mols do soluto não mudam: 1 mol
   2. Solvente em quilogramas: 500 gramas = 0,5 quilogramas
   3. Divida: 1 ÷ 0,5 = 2 mol/kg
   4. Porcentagem em massa: 58,44 ÷ (58,44 + 500) × 100 = 10,465%

   Cortar o solvente pela metade dobra a molalidade e quase dobra a porcentagem em massa, mas as duas não dobram juntas exatamente — 5,521% vira 10,465% e não 11,042%, porque a massa total no denominador também encolheu. Porcentagem em massa e molalidade são funções diferentes das mesmas duas massas e só coincidem por acidente.

O denominador aqui é a massa do solvente, não a massa da solução pronta e nem o volume dela, e é isso que se lê errado com mais frequência. Por isso esta página pede as duas massas separadas, e ela não consegue ajudar se o que você conhece de fato é o volume da solução. Converter uma molalidade em molaridade não é uma multiplicação: precisa da densidade da solução pronta, e essa densidade depende da concentração que você está tentando encontrar, então a conversão é uma consulta a uma tabela e não um passo aritmético. A razão de a molalidade valer o incômodo é que ela não se move com a temperatura — o volume de uma solução cresce quando ela é aquecida, então a molaridade dela cai, enquanto as massas dos dois lados desta divisão ficam onde estavam. A porcentagem em massa aqui é uma razão entre massas e não tem nada a ver com fração molar, que aparece quando se comparam números de partículas em vez de quantidades de matéria; uma solução a 5,5% em massa está longe de ter 5,5% das suas moléculas, porque as moléculas de água são muito mais leves que as unidades fórmula do sal. Quantidades pequenas são informadas com cinco casas decimais, então um miligrama de sal em um quilograma de água dá 0,00002 mol/kg em vez de zero, o que é a resposta honesta nessa escala mas também está no limite do que o visor consegue mostrar. Por fim, esta página supõe que o soluto se dissolve por completo e não reage com o solvente; ela não diz nada sobre a solução estar saturada.

O que é molalidade, e como calcular?

Mols de soluto por quilograma de solvente, escrito mol/kg e normalmente representado pelo símbolo b. Um mol de sal dissolvido em um quilograma de água é uma solução 1 mol/kg, e o mesmo mol em meio quilograma de água é 2 mol/kg. O denominador é o peso do líquido que dissolve, pesado sozinho — não o peso da solução pronta e nem o volume dela. É essa escolha de denominador que torna a molalidade independente da temperatura.

Qual é a diferença entre molalidade e molaridade?

O denominador. A molaridade é mols por litro de solução; a molalidade é mols por quilograma de solvente. Um litro é um volume, então ele se dilata quando a solução é aquecida e a molaridade cai; um quilograma é uma massa, então não se move. Os dois números também são diferentes em tamanho mesmo em temperatura ambiente, porque um litro de solução pesa mais do que um quilograma: uma solução de sal a 1 mol/kg é mais ou menos 0,98 M, e a diferença vem da água que o sal deslocou. Use molaridade para preparar soluções na bancada e molalidade para qualquer coisa cuja temperatura vá mudar.

Dá para converter molalidade em molaridade?

Não só com esses dois números — você também precisa da densidade da solução pronta. A molaridade é mols por litro, e ir de uma massa de solvente para um volume de solução exige saber quanto o conjunto pesa por mililitro. Como a densidade depende de quão concentrada a solução está, a conversão é uma consulta a uma tabela e não uma fórmula que se aplique às cegas. Se você tem a densidade, o passo é: massa total = soluto + solvente, volume = massa total ÷ densidade, molaridade = mols ÷ volume em litros.

Porcentagem em massa é a mesma coisa que molalidade?

Não — elas usam unidades diferentes dos dois lados da divisão. A molalidade é mols divididos por quilogramas de solvente; a porcentagem em massa é gramas de soluto divididos por gramas da mistura inteira, vezes cem. Uma solução de sal a 1 mol/kg tem 5,521% em massa, e os dois números só coincidiriam por acaso. Qual dos dois você quer depende da pergunta: porcentagem em massa para uma composição, molalidade para qualquer coisa que dependa de quantas partículas estão presentes em vez de quanto elas pesam.

Por que uma quantidade minúscula aparece como 0,00002 e não como zero?

Porque um miligrama de sal em um quilograma de água é mesmo 1,7 × 10⁻⁵ mol/kg, e a linha da molalidade carrega cinco casas decimais, então a menor quantidade que os campos de massa aceitam ainda cai num número diferente de zero em vez de desabar em 0,00000. Isso importa porque um zero no painel de resultados se lê como se nada tivesse se dissolvido, quando na verdade é muito pouco. A escala também corre para o outro lado: uma tonelada de soluto em uma tonelada de solvente são 17.111,56742 mols e 17,1 mol/kg, já que o denominador ali é mil quilogramas.

• The International System of Units (SI Brochure) — Bureau International des Poids et Mesures
• Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro) — Governo Federal do Brasil