Калькулятор моляльности

Калькулятор моляльности находит моляльность (моль/кг) на основе молей растворённого вещества и массы растворителя, и — при необходимости — снижение температуры замерзания и повышение температуры кипения, которые вызывает моляльность.

Что такое моляльность?

Моляльность (m) — это количество молей растворённого вещества, растворённого на килограмм растворителя (не на литр раствора, что является молярностью):

m = n ÷ масса растворителя (кг)

где n — молей. Если вы знаете только массу растворённого вещества, молей получаются из массы и молярной массы:

n = масса ÷ молярная масса

Поскольку она определяется по массе растворителя, а не по объёму раствора, моляльность не изменяется с температурой так же, как молярность — что именно почему это концентрация, используемая в формулах коллигативных свойств.

Снижение температуры замерзания и повышение температуры кипения

Растворённое вещество снижает температуру замерзания растворителя и повышает его температуру кипения, пропорционально моляльности:

ΔTf = i × Kf × m      (снижение температуры замерзания)
ΔTb = i × Kb × m      (повышение температуры кипения)

• Kf и Kb — постоянные молального снижения температуры замерзания и повышения температуры кипения растворителя. Для воды Kf = 1,86 °C·кг/моль и Kb = 0,512 °C·кг/моль.
• i — фактор van't Hoff — количество частиц, на которые растворённое вещество распадается в растворе. Он равен 1 для неэлектролита, такого как сахар или мочевина, 2 для NaCl (Na⁺ + Cl⁻), 3 для CaCl2 и так далее.

Как это использовать

1. Выберите, как вы предоставляете количество растворённого вещества — непосредственно в молях, или в виде массы растворённого вещества + молярная масса (не знаете молярную массу? Используйте Калькулятор молярной массы для расчёта из химической формулы).
2. Введите массу растворителя в кг или г.
3. Оставьте отмеченным пункт "Также рассчитать смещения температуры замерзания и кипения", чтобы добавить ΔTf и ΔTb — выберите Вода для стандартных постоянных, или Пользовательский растворитель для введения своих собственных Kf/Kb, плюс фактор van't Hoff для вашего растворённого вещества.

Пример

Растворение 1 моля NaCl (i = 2) в 2 кг воды:

m = 1 моль ÷ 2 кг = 0,5 моль/кг
ΔTf = 2 × 1,86 × 0,5 = 1,86 °C   → замерзает при −1,86 °C вместо 0 °C
ΔTb = 2 × 0,512 × 0,5 = 0,512 °C → кипит при 100,512 °C вместо 100 °C

Почему использовать моляльность вместо молярности для коллигативных свойств?

Молярность зависит от объёма раствора, который расширяется и сжимается с температурой — так что молярность раствора фактически изменяется по мере нагрева или охлаждения во время эксперимента. Моляльность определяется по массе растворителя, которая не изменяется с температурой, что делает её концентрацией, остающейся корректной по всему диапазону замерзания/кипения, который вычисляется.

Что если моё растворённое вещество не полностью диссоциирует?

Используйте фактор van't Hoff между 1 и теоретическим максимумом — слабые электролиты только частично ионизируются, поэтому их реальный i ниже, чем предполагает количество ионов. Для неэлектролита (вообще не ионизируется, как глюкоза), оставьте его на 1.

Чтобы пойти в другом направлении — решить для молярности при известной массе растворённого вещества и объёме раствора — используйте Калькулятор молярности.

Конфиденциальность

Все вычисления выполняются полностью в вашем браузере. Ваши цифры никогда не загружаются и не хранятся.