Molaridad

No debe confundirse con Molalidad.

En química, la concentración molar (también llamada molaridad), es una medida de la concentración de un soluto en una disolución, o de alguna especie molecular, ionica, o atómica que se encuentra en un volumen dado. Sin embargo, en termodinámica la utilización de la concentración molar a menudo no es conveniente, porque el volumen de la mayor parte de las soluciones depende en parte de la temperatura, debido a la dilatación térmica. Este problema se resuelve normalmente introduciendo coeficientes o factores de corrección d´ la temperatura, o utilizando medidas de concentración independiente de la temperatura tales como la molalidad.[1]

Contenido

Definición

La concentración molar o molaridad c (o M) se define como la cantidad de soluto por unidad de volumen de disolución, o por unidad de volumen disponible de las especies:[2]

c = \frac{n}{V} = \frac{N}{N_{\rm A}\,V} = \frac{C}{N_{\rm A}}.

Aquí, n es la cantidad de soluto en moles,[1] N es el número de moléculas presentes en el volumen V (en litros), la relación N/V es la densidad numérica C, y NA es el número de Avogadro, aproximadamente 6,022 . 1023 mol−1.O más sencillamente: 1 molar = 1 M = 1 mol/litro.

Unidades

Las unidades SI para la concentración molar son mol/m3. Sin embargo, la mayor parte de la literatura química utiliza tradicionalmente el mol/dm3, o mol . dm-3, que es lo mismo que mol/L. Esta unidad tradicional se expresa a menudo por la M (mayúscula) (pronunciada molar), precedida a veces por un prefijo SI, como en:

mol/m3 = 10-3 mol/dm3 = 10-3 mol/L = 10-3 M = 1 mM .

Los términos "milimolar" y "micromolar" se refieren a mM y μM (10-3 mol/L y 10-6 mol/L), respectivamente.

Nombre Abreviatura Concentración
Milimolar mM 10-3 molar
Micromolar μM 10-6 molar
Nanomolar nM 10-9 molar
Picomolar pM 10-12 molar
Femtomolar fM 10-15 molar
Attomolar aM 10-18 molar
Zeptomolar zM 10-21 molar
Yoctomolar yM[3] 10-24 molar
(1 molécula por 1.6 litros)

Ejemplos

La mayor parte de las proteinas están presentes en las bacterias como E. coli en unas 60 copias o menos. El volumen de una bacteria es 10- 15 L, lo que nos da una concentración c = N/(NA . V)}} = 10- 7 M = 100 nM. (Aquí, nM es "nanomolar", es decir, 10- 9 moles por litro).

Consideremos la preparación de 100 ml de una solución 2 M de NaCl en agua. Dado que la masa molar del NaCl es 58 g/mol, la masa total necesaria es 2*(58 g)*(100 mL)/(1000 mL) = 11,6 g, disueltos en ~80 ml de agua, y posteriormente añadiendo agua hasta que el volumen alcanza 100 mL.

Por el contrario, consideremos 11,6 g de NaCl disueltos en 100 mL de agua. La densidad del agua es de alrededor de 1 g/mL, lo que significa que la concentración final de [NaCl]] podría ser (expresada en %) de (11,6 g)/(11,6 g + 100 g) = 10,4 %. La densidad de esta disolución es 1,07 g/mL, y su volumen será (11,6 g + 100 g)/(1,07 g/mL) = 104,3 mL. La concentración molar del NaCl en la solución será entonces de (11,6 g)/(58 g/mol)/(104,3 mL)*1000 = 1,92 M.

El agua tiene una masa de aproximadamente 1 kilogramo (1000 gramos) por litro bajo las circunstancias normales, con una masa molecular de 18,0153. Así, la concentración de agua en el agua pura es 55.5 molar. De la misma manera, la concentración de hidrógeno en hidrógeno sólido es 88 gramos por litro / masa molecular 2,016 = 43.7 molar, y la concentración de tetróxido de osmio en el tetróxido de osmio es 5.1 kilogramos por litro / masa molecular 254,23 = 20,1 molar.

Anexo:Rangos de referencia para exámenes de sangre comunes, por orden de concentración molar.

Véase también

Referencias

  1. a b Kaufman, Myron (2002), Principles of thermodynamics, CRC Press, ISBN 0-8247-0692-7 
  2. International Union of Pure and Applied Chemistry. "amount concentration, c". «Compendium of Chemical Terminology» Internet edition (en inglés).
  3. David Bradley. «How low can you go? The Y to Y».

Enlaces externos


Wikimedia foundation. 2010.

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