kimikamga solusyonstoikiometriyamga pamamaraan sa laboratoryo
Molaridad vs Molality
Ang molarity at molality ay parehong mahahalagang sukat ng konsentrasyon sa kimika, ngunit ang mga ito ay nagsisilbing magkaibang layunin depende sa mga kondisyon ng kapaligiran. Sinusukat ng molarity ang mga moles ng solute laban sa kabuuang volume ng solusyon, na ginagawang maginhawa para sa gawaing laboratoryo, habang ang molality ay nakatuon sa masa ng solvent, na nagbibigay ng isang matatag na sukat na hindi pinapansin ang mga pagbabago sa temperatura o presyon.
Mga Naka-highlight
Ang molarity (M) ay tinutukoy ng volume; ang Molality (m) ay tinutukoy ng mass.
Ang Molality ang 'go-to' para sa mga eksperimentong kinasasangkutan ng mga punto ng pagkulo o pagyeyelo.
Mas madaling gamitin ang molarity sa isang laboratoryo ngunit mahina sa paglawak ng temperatura.
Ang dalawang halaga ay halos magkapareho sa mga dilute aqueous solution ngunit nagkakaiba habang tumataas ang konsentrasyon.
Ano ang Molaridad?
Ang konsentrasyon ay ipinapahayag bilang ang bilang ng mga moles ng solute bawat litro ng kabuuang solusyon.
Ito ang pinakakaraniwang paraan upang maipahayag ang konsentrasyon sa isang setting ng laboratoryo.
Ang halaga ay kinakalkula gamit ang kabuuang pangwakas na dami ng pinaghalong.
Ang molarity ay kinakatawan ng malaking titik na 'M' o mga yunit na mol/L.
Karaniwang ginagamit ang mga volumetric flasks upang maghanda ng mga solusyon ng isang partikular na molarity.
Dahil lumalawak ang mga likido kapag pinainit, nagbabago ang mga halaga ng molarity habang nagbabago ang temperatura.
Ano ang Molality?
Ang konsentrasyon ay ipinapahayag bilang ang bilang ng mga moles ng solute bawat kilo ng solvent.
Ito ay kinakalkula gamit lamang ang masa ng solvent, hindi ang kabuuang solusyon.
Ang sukat na ito ay nananatiling pare-pareho anuman ang mga pagbabago sa temperatura o presyon.
Ang molality ay minarkahan ng maliit na titik, naka-italiko na 'm' o ng mga yunit na mol/kg.
Ito ang ginustong yunit para sa pagkalkula ng mga colligative properties tulad ng boiling point elevation.
Ang paghahanda ay nangangailangan ng timbangan upang timbangin ang solvent sa halip na isang prasko upang sukatin ang volume.
Talahanayang Pagkukumpara
Tampok
Molaridad
Molality
Simbolo
M
m
Yunit ng Denominador
Litro ng solusyon (L)
Kilogram ng solvent (kg)
Sensitibidad sa Temperatura
Lubos na sensitibo (mga pagbabago sa volume)
Malaya (nananatiling pare-pareho ang masa)
Kagamitan sa Pagsukat
Prasko na volumetriko
Analitikal na balanse
Pangunahing Gamit
Pangkalahatang titrasyon at mga reaksyon sa laboratoryo
Pisikal na kimika at termodinamika
Kadalian ng Paghahanda
Mas madali para sa mga likidong reagent
Mas tumpak para sa matinding mga kondisyon
Detalyadong Paghahambing
Dami vs. Masa
Ang pangunahing pagkakaiba ay nasa kung ano ang iyong sinusukat sa ilalim ng fraction. Tinitingnan ng molarity ang buong espasyo na inookupahan ng solusyon sa isang prasko, na kinabibilangan ng likido at dissolved solids. Hindi pinapansin ng molality ang kabuuang volume at nakatuon lamang sa kung gaano kabigat ang solvent, kaya mas 'puro' ang ratio ng mga particle.
Ang Salik ng Temperatura
Ang temperatura ang pinakamalaking kaaway ng molarity. Habang umiinit ang isang solusyon, lumalawak ang likido, pinapataas ang volume at epektibong binabawasan ang molarity kahit walang solute na natanggal. Dahil ang masa ay hindi nagbabago sa init, ang molality ay nananatiling matatag, kaya naman ginagamit ito ng mga siyentipiko kapag ang mga eksperimento ay may kinalaman sa pagpapainit o pagpapalamig ng mga sangkap sa malawak na saklaw.
Aplikasyon sa Laboratoryo
Sa isang karaniwang laboratoryo ng kimika, ang molarity ang pinakamahalaga dahil mas mabilis ang pagbuhos ng likido sa isang graduated cylinder o pipette kaysa sa pagtimbang ng solvent sa isang timbangan. Karamihan sa mga reaksyon ay isinasagawa sa temperatura ng silid kung saan ang mga pagbabago-bago ng volume ay bale-wala. Gayunpaman, sa mga espesyalisadong larangan tulad ng cryogenics o high-pressure physics, ang katumpakan ng molality ay nagiging lubhang kailangan.
Mga Katangiang Koligative
Kapag pinag-aaralan kung paano nakakaapekto ang mga solute sa mga pisikal na limitasyon ng isang solvent—tulad ng kung paano binabawasan ng asin ang freezing point ng tubig—ang molality ang kinakailangang yunit. Ang mga katangiang ito ay nakadepende sa ratio ng mga particle ng solute sa mga particle ng solvent. Ang paggamit ng molarity sa mga formulang ito ay magdudulot ng mga error dahil ang density ng solusyon ay nagbabago habang naabot nito ang mga boiling o freezing point nito.
Mga Kalamangan at Kahinaan
Molaridad
Mga Bentahe
+Madaling sukatin ang volume
+Pamantayan para sa mga titrasyon
+Maginhawa para sa pagbabanto
+Malawakang kinikilala
Nakumpleto
−Depende sa temperatura
−Depende sa presyon
−Hindi gaanong tumpak sa mga sukdulan
−Nangangailangan ng volumetric glassware
Molality
Mga Bentahe
+Hindi umaasa sa temperatura
+Hindi umaasa sa presyon
+Mas tumpak para sa pisika
+Mahalaga para sa koligative
Nakumpleto
−Mas mahirap sukatin ang masa
−Hindi gaanong karaniwan sa biyolohiya
−Dapat malaman ang densidad
−Mas matagal
Mga Karaniwang Maling Akala
Alamat
Ang molarity at molality ay halos pareho lang para sa tubig.
Katotohanan
Sa mga napakalabo na solusyong may tubig sa temperatura ng silid, ang kanilang mga halaga ay halos magkapareho dahil ang 1 litro ng tubig ay tumitimbang ng humigit-kumulang 1 kilo. Gayunpaman, habang tumataas ang konsentrasyon o nagbabago ang temperatura, ang mga bilang na ito ay magsisimulang mag-iba nang malaki.
Alamat
Maaari kang gumamit ng volumetric flask upang maghanda ng molal solution.
Katotohanan
Sinusukat ng volumetric flask ang kabuuang volume, na para sa molarity. Para sa molality, dapat mong timbangin nang hiwalay ang solvent sa isang timbangan bago ito ihalo sa solute upang matiyak na eksakto ang mass ratio.
Alamat
Ang Molality ay isa lamang mas 'siyentipikong' bersyon ng molarity.
Katotohanan
Hindi likas na mas mahusay ang alinman sa mga ito; magkaiba ang mga ito ng mga kagamitan. Ang molarity ay isang kagamitang volumetric para sa stoichiometry, habang ang molality ay isang kagamitang gravimetric para sa thermodynamics. Ang pagpili ay lubos na nakasalalay sa kung mananatiling pare-pareho ang temperatura ng eksperimento.
Alamat
Kung magdadagdag ako ng mas maraming solute, mananatiling pareho ang molality.
Katotohanan
Hindi, parehong tataas ang molarity at molality kung magdadagdag ka ng mas maraming solute. Ang pagkakaiba ay hindi magbabago ang molality kung babaguhin mo lang ang temperatura, samantalang ang molarity ay magbabago.
Mga Madalas Itanong
Alin ang dapat kong gamitin para sa pagtaas ng boiling point?
Dapat mong palaging gamitin ang molality para sa pagtataas ng boiling point. Dahil ang pagkulo ay may kasamang malaking pagtaas sa temperatura, ang volume ng solusyon ay lalawak, na magbabago sa molarity sa kalagitnaan ng eksperimento. Ang paggamit ng mass-based molality ay tinitiyak na ang iyong concentration value ay mananatiling pare-pareho habang umiinit ang likido.
Paano ko iko-convert ang molarity patungong molality?
Para mag-convert sa pagitan ng dalawa, dapat mong malaman ang densidad ng solusyon. Una mong gagamitin ang molarity upang mahanap ang masa ng solute, pagkatapos ay gamitin ang densidad upang mahanap ang kabuuang masa ng solusyon. Ang pagbabawas ng masa ng solute mula sa kabuuang masa ay magbibigay sa iyo ng masa ng solvent, na nagbibigay-daan sa iyong kalkulahin ang molality.
Bakit nagbabago ang molarity kasabay ng temperatura?
Ang molarity ay batay sa volume ng solusyon. Karamihan sa mga likido ay nagpapakita ng thermal expansion, ibig sabihin ay mas malaki ang espasyong kinukuha nila habang umiinit. Dahil ang bilang ng mga moles ng solute ay nananatiling pareho ngunit ang volume (ang denominator) ay tumataas, ang kabuuang molarity ay bumababa habang tumataas ang temperatura.
Mas mataas ba ang molarity o molality?
Sa karamihan ng mga kaso, ang molality ay bahagyang mas mataas kaysa sa molarity para sa mga aqueous solution. Ito ay dahil ang volume ng kabuuang solusyon (denominator para sa molarity) ay karaniwang bahagyang mas malaki kaysa sa masa ng solvent lamang (denominator para sa molality) kapag ang density ay malapit sa 1 g/mL. Gayunpaman, maaari itong magbago depende sa density ng partikular na solute na ginamit.
Ano ang mga yunit para sa molarity?
Ang molarity ay ipinapahayag sa moles kada litro (mol/L). Sa madaling salita, ginagamit ng mga siyentipiko ang malaking 'M'. Halimbawa, ang isang solusyong '2M HCl' ay naglalaman ng dalawang moles ng hydrochloric acid para sa bawat isang litro ng kabuuang volume ng solusyon.
Ano ang mga yunit para sa molality?
Ang molality ay sinusukat sa moles kada kilo (mol/kg). Ang pinaikling salita para dito ay maliit na titik na 'm', kadalasang naka-italiko. Ang isang solusyong '0.5m' ay naglalaman ng kalahating mole ng solute para sa bawat isang kilo ng purong solvent na ginamit sa pinaghalong sangkap.
Maaari bang gamitin ang molality para sa mga gas?
Bihirang gamitin ang molality para sa mga gas dahil ang mga gas ay karaniwang sinusukat sa pamamagitan ng volume, pressure, at temperature gamit ang Ideal Gas Law. Dahil ang volume ng gas ay lubhang nagbabago kasabay ng pressure, ang molarity o mole fraction ay mas karaniwang mga unit sa gas-phase chemistry.
Kasama ba sa molality ang masa ng solute?
Hindi, at ito ay isang karaniwang punto ng kalituhan. Ang denominator para sa molality ay ang masa ng *solvent* (ang likidong natutunaw), hindi ang kabuuang masa ng solusyon. Ito ang dahilan kung bakit ito ay isang nakapirming ratio anuman ang epekto ng solute sa kabuuang volume o density.
Kailan mas pinipili ang molarity kaysa sa molality?
Mas mainam ang molarity sa halos lahat ng analytical chemistry na kinasasangkutan ng mga likido-sa-likidong reaksyon. Kung gagawa ka ng titration, mas madaling sukatin ang 25 mL ng isang likido kaysa timbangin ang likidong iyon sa isang timbangan, lalo na kapag nagtatrabaho sa maraming sample sa isang mabilis na kapaligiran.
Pareho ba ang 'm' sa molality at 'm' para sa masa?
Hindi, bagama't pareho nilang ginagamit ang letrang 'm', sa konteksto ng konsentrasyon, ang 'm' ay kumakatawan sa molality. Upang maiwasan ang kalituhan, karaniwang ini-italicize ng mga chemist ang simbolo ng molality (*m*) at pinapanatili ang simbolo ng masa bilang isang karaniwang 'm' o ginagamit ang 'masa' upang maging malinaw.
Hatol
Gumamit ng molarity para sa pang-araw-araw na gawain sa laboratoryo at mga titrasyon kung saan matatag ang temperatura at madaling sukatin ang volume. Lumipat sa molality kapag ang iyong pananaliksik ay may kinalaman sa mga makabuluhang pagbabago sa temperatura o kapag kinakalkula mo ang mga partikular na pisikal na constant tulad ng boiling point elevation.