Por Michael Merry
Actualizado el 30 de agosto de 2022
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En el trabajo químico, es esencial saber qué cantidad de una sustancia se disuelve en un volumen determinado de solución. Esta medida se conoce como concentración y la molaridad es la unidad más utilizada para expresarla. La molaridad se alinea perfectamente con los cálculos estequiométricos porque los reactivos se combinan en proporciones molares de números enteros. Por ejemplo, la reacción 2H₂ + O₂ → 2H₂O implica que 2 moles de gas hidrógeno reaccionan con 1 mol de oxígeno gaseoso para producir 2 moles de agua.
Un mol se define como la cantidad de una sustancia que contiene exactamente 6,022×10²³ entidades elementales:átomos, moléculas, iones u otras partículas. Este valor, conocido como número de Avogadro, se acordó internacionalmente basándose en el número de átomos en 12 g del isótopo carbono-12. El uso de esta unidad de conteo simplifica los cálculos de masa:1 mol de oxígeno pesa 16,00 g, 1 mol de agua 18,02 gy 1 mol de dióxido de carbono 44,01 g.
La molaridad, denotada por el símbolo M, es el número de moles de un soluto disueltos en un litro de solución. Se diferencia de la molalidad, que expresa moles de soluto por kilogramo de disolvente. Se prefiere la molaridad en entornos de laboratorio porque se relaciona directamente con el volumen de solución utilizada en las reacciones.
Suponga que necesita la molaridad de una solución que contiene 100 g de cloruro de sodio (NaCl) en 2,5 litros de solución.
Paso 1:determine el peso fórmula de NaCl.
Na (22,99 g/mol) + Cl (35,45 g/mol) =58,44 g/mol.
Paso 2:Encuentra la cantidad de moles de NaCl.
100 g ÷ 58,44 g/mol =1,71 mol.
Paso 3:Calcular la molaridad.
1,71 mol ÷ 2,5 L =0,684 M.
¿Cuánto sulfato de sodio (Na₂SO₄) se necesita para preparar 250 ml de una solución 0,5 M?
Paso 1:Calcular los moles necesarios.
0,25 l × 0,5 mol/l =0,125 mol.
Paso 2:Calcular el peso fórmula de Na₂SO₄.
2Na (22,99 g/mol × 2) + S (32,07 g/mol) + 4O (16,00 g/mol × 4) =142,1 g/mol.
Paso 3:Determinar la masa de Na₂SO₄.
0,125mol × 142,1g/mol =17,76g.
Estos sencillos cálculos ilustran cómo la molaridad permite la preparación y el análisis precisos de soluciones químicas.
