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Cálculos referentes à molalidade

Os cálculos referentes à molalidade podem ser utilizados para determinar diversas grandezas em uma solução, como o número de mol do soluto e a massa do solvente.

Cálculos referentes à molalidade
O símbolo da molalidade é muito utilizado nos cálculos relativos a esse tipo de concentração.

Os cálculos referentes à molalidade (concentração representada pela sigla W) são importantes quando desejamos tratar dos seguintes aspectos de uma solução:

• Massa do soluto;

• Massa do solvente;

• Número de mol do soluto;

• Massa molar do soluto.

Porém, a realização dos cálculos relativos à molalidade depende do conhecimento da fórmula utilizada para trabalhar esse tipo de concentração (assim como a molar, comum, título, ppm, etc.) de soluções. Nessa fórmula, existe a relação entre o número de mol do soluto (quantidade de matéria) e a massa do solvente (sempre em quilograma):

W = n1
       m2

n1 = número de mol do soluto

m2 = massa do solvente

Obs.: Como o numerador na molalidade apresenta uma quantidade em mol e o denominador possui uma massa em quilogramas, a unidade de medida utilizada para os cálculos na molalidade é o mol/Kg, isto é, a unidade molal.

 

Variação da fórmula para cálculos referentes à molalidade

 

O número de mol do soluto corresponde à relação entre a massa do soluto e a massa molar do soluto, representado na expressão abaixo:

n1 = m1
        M1

Podemos reescrever a fórmula da molalidade substituindo o termo n1 pela fórmula proposta acima. Assim:

W =    m1
         M1.m2

 

Cálculo da molalidade

Nessa situação, deve-se ter a massa do soluto (m1), a massa molar do soluto (M1) e a massa do solvente (m2). Porém, as massas do soluto podem ser substituídas pelo número de mol do soluto (n1).

Exemplo: (UFES) Qual a molalidade de uma solução que contém 34,2 g de sacarose (C12H22O11) dissolvidos em 200 g de H2O?

a) 0,1
b) 0,005
c) 0,5
d) 1,2
e) 0,0005

Massa do soluto: 34,2 g

Massa do solvente: 200 g ou 0,2 Kg (dividindo por 1000)


Para calcular a molalidade, devemos seguir a sequência:

: Calcular a massa molar da sacarose.

Para isso, basta multiplicar a massa de cada elemento pela sua quantidade na fórmula e, por fim, somar os resultados, como a seguir:

M1 = 12.C + 22.H + 11.O

M1 = 12.12 + 22.1 + 11.16

M1 = 144 + 22 + 176

M1 = 342 g/mol

 

: Calcular a molalidade da sacarose.

Para isso, utilizar os dados fornecidos e a massa calculada na expressão a seguir:

W =    m1    
        M1.m2

W =    34,2.    
      342.0,2

W =   34,2.  
       68,4

W = 0,5 mol/Kg

 

Cálculo relativo à molalidade envolvendo a massa do solvente (m2)

Nessa situação, deve-se ter a massa do soluto (m1), a massa molar do soluto (M1) e a molalidade (W). Porém, as massas do soluto podem ser substituídas pelo número de mol do soluto.

Exemplo: Qual a massa do solvente em uma solução 0,4 molal de KCl formada pela adição de 140 g desse soluto ao solvente?

• Massa do soluto: 140

• Massa do solvente: ?

• Molalidade: 0,4


Para calcular a molalidade, devemos seguir a sequência:

: Calcular a massa molar do KCl.

Para isso, basta multiplicar a massa de cada elemento pela sua quantidade na fórmula e, por fim, somar os resultados.

M1 = 1.K + 1.Cl

M1 = 1.39 + 1.35,5

M1 = 39 + 35,5

M1 = 74,5 g/mol

: Calcular a molalidade do KCl.

Para isso, utilizar os dados fornecidos e a massa calculada na expressão abaixo:

W =    m1  
         M1.m2

0,4 =    140  
           74,5.m2

29,8.m2 = 140

m2 =  140 
        39,8

m2 = 0,035 mol/Kg

 

Cálculo referente à molalidade envolvendo a massa do soluto (m1)

Nessa situação, deve-se ter a massa do solvente (m2), a massa molar do soluto (M1) e a molalidade (W). Porém, a quantidade de matéria do soluto pode ser fornecida.

Exemplo: Sabendo que uma solução foi preparada a partir da adição de uma certa quantidade de ácido clorídrico (HCl) a 700 g de água, determine qual é o valor dessa massa necessária para gerar uma solução de 0,5 molal.

• Massa do soluto (m1): ?

• Massa do solvente (m2): 700 g ou 0,7 kg (após dividir por 1000)

• Molalidade: 0,5 molal

 

Para calcular a molalidade, devemos seguir a sequência:

: Calcular a massa molar do HCl.

Para isso, basta multiplicar a massa de cada elemento pela sua quantidade na fórmula e, por fim, somar os resultados.

M1 = 1.H + 1.Cl

M1 = 1.1 + 1.35,5

M1 = 1 + 35,5

M1 = 36,5 g/mol

 

: Calcular a molalidade do ácido clorídrico.

Utilizar os dados fornecidos e a massa calculada na expressão abaixo:

W =  m1  
        M1.m2

0,5 =    m1   
        36,5.0,7

29,8.m2 = 140

m2 = 140 
          39,8

m2 = 0,035 mol/Kg

 

Cálculo referente à molalidade envolvendo a quantidade de matéria do soluto

Para calcular a quantidade de matéria do soluto, deve-se ter a molalidade e a massa do solvente ou, então, a massa molar do soluto, sua molalidade e a massa do solvente.

Exemplo: Sabendo que uma solução foi preparada pela adição de uma certa quantidade de cloreto de sódio (NaCl) a 300 g de água, determine qual é o valor da quantidade de matéria do soluto necessária para gerar uma solução de 0,2 molal.

• Número de mol do soluto (n1): ?

• Massa do solvente (m2): 300 g ou 0,3 kg (após dividir por 1000)

• Molalidade: 0,2 molal

Para calcular a molalidade, devemos utilizar os valores fornecidos na expressão a seguir:

W = n1
        m2

0,5 = n1
          0,3

n1 = 0,5.0,3

n1 = 0,15 g

 

Cálculo referente à molalidade envolvendo título em massa

Exemplo: Qual é o valor da molalidade de uma solução aquosa de brometo de potássio (KBr) que apresenta título igual a 0,35?

• Título em massa: 0,35

Para calcular a molalidade, devemos seguir a sequência:

: Calcular a massa molar do Kbr.

Para isso, multiplicar a massa de cada elemento pela sua quantidade na fórmula e, por fim, somar os resultados.

M1 = 1.K + 1.Br

M1 = 1.39 + 1.80

M1 = 39 + 80

M1 = 119 g/mol

 

: Determinar a massa do soluto e do solvente a partir do título em massa.

Sabe-se que o título em massa é a relação entre a massa do soluto (m1) e massa da solução (m):

T = m1
     m

Como o título em massa fornecido é de 0,35, podemos dizer que 0,35 é a resultante da divisão entre 35 e 100:

35 = m1
100    m

Logo, a massa do soluto é igual a 35 g e a massa da solução é igual a 100. Como a massa da solução é a soma da massa do soluto com a massa do solvente, assim:

m = m1 + m2

100 = 35 + m2

m2 = 100 - 35

m2 = 65 g ou 0,065 Kg (dividindo por 1000)

 

: Calcular a molalidade do Kbr.

Para isso, utilizar os dados fornecidos e a massa calculada na expressão abaixo:

W =    m1   
       M1.m2

W =      35     
       119.0,065

W =   35   
    7,735

W = 4,52 mol/Kg

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