Calculadora de Molalidad

Calcular molalidad, moles y masa de solvente para propiedades coligativas y química de soluciones

Modo de Cálculo

Desde Masa

Calcular molalidad a partir de la masa del soluto

Desde Moles

Calcular molalidad a partir de moles del soluto

Encontrar Masa Necesaria

Calcular masa para preparar una solución

Molalidad ⇄ Molaridad

Convertir entre molalidad y molaridad

Masa del Soluto

Peso Molecular (PM)

g/mol

Masa del Disolvente

¿Qué es la Molalidad?

La molalidad (m) es una medida de la concentración de una solución definida como el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. A diferencia de la molaridad, que depende del volumen de la solución, la molalidad se basa en la masa y por lo tanto no cambia con la temperatura. Esto hace que la molalidad sea particularmente útil para estudiar propiedades coligativas y fenómenos dependientes de la temperatura.

Fórmula de la Molalidad:

m = n_soluto / masa_disolvente

m = (masa_soluto / PM) / masa_disolvente

• m = Molalidad (mol/kg)
• n_soluto = Moles de soluto (mol)
• masa_disolvente = Masa del disolvente (kg)
• masa_soluto = Masa del soluto (g)
• PM = Peso molecular (g/mol)

Molalidad vs. Molaridad

Propiedad	Molalidad (m)	Molaridad (M)
Definición	mol soluto / kg disolvente	mol soluto / L solución
Unidades	mol/kg o m	mol/L o M
Dependencia de la Temperatura	Independiente (basada en masa)	Dependiente (el volumen cambia con T)
Mejor Para	Propiedades coligativas, altas temperaturas	Reacciones, titulaciones, trabajo de laboratorio
Facilidad de Preparación	Requiere pesar el disolvente	Más fácil con material volumétrico

Propiedades Coligativas y Molalidad

Las propiedades coligativas dependen de la concentración de partículas de soluto, no de su identidad. La molalidad es la unidad de concentración preferida para estos cálculos porque es independiente de la temperatura.

Descenso del Punto de Congelación

ΔT_f = K_f × m × i

• ΔT_f = Descenso del punto de congelación (°C)
• K_f = Constante crioscópica (1.86 °C·kg/mol para agua)
• m = Molalidad (mol/kg)
• i = Factor de van't Hoff (1 para no electrolitos)

Ejemplo: Una solución 1 m reduce el punto de congelación del agua en 1.86°C

Elevación del Punto de Ebullición

ΔT_b = K_b × m × i

• ΔT_b = Elevación del punto de ebullición (°C)
• K_b = Constante ebulloscópica (0.512 °C·kg/mol para agua)
• m = Molalidad (mol/kg)
• i = Factor de van't Hoff (1 para no electrolitos)

Ejemplo: Una solución 1 m eleva el punto de ebullición del agua en 0.512°C

Presión Osmótica

π = i × m × ρ × R × T

• π = Presión osmótica (atm)
• ρ = Densidad de la solución (kg/L)
• R = Constante de los gases (0.08206 L·atm/mol·K)
• T = Temperatura (K)

Nota: A menudo se aproxima usando molaridad para soluciones diluidas

Descenso de la Presión de Vapor

ΔP = X_soluto × P°_disolvente

• ΔP = Descenso de la presión de vapor
• X_soluto = Fracción molar del soluto
• P°_disolvente = Presión de vapor del disolvente puro

Ley de Raoult: P_solución = X_disolvente × P°_disolvente

Ejemplos Resueltos

Ejemplo 1: Calcular la Molalidad

Problema: ¿Cuál es la molalidad de una solución preparada disolviendo 117 g de NaCl (PM = 58.44 g/mol) en 1000 g de agua?

Paso 1: Calcular los moles de soluto
n = masa / PM = 117 g / 58.44 g/mol = 2.002 mol

Paso 2: Convertir la masa del disolvente a kg
masa_disolvente = 1000 g × (1 kg / 1000 g) = 1.000 kg

Paso 3: Calcular la molalidad
m = n / masa_disolvente = 2.002 mol / 1.000 kg = 2.002 m

Respuesta: 2.002 m (molal)

Ejemplo 2: Descenso del Punto de Congelación

Problema: ¿Cuál es el punto de congelación de una solución acuosa 2.0 m de glucosa (no electrolito)?

Paso 1: Usar la fórmula del descenso del punto de congelación
ΔT_f = K_f × m × i

Paso 2: Sustituir valores
ΔT_f = 1.86 °C·kg/mol × 2.0 mol/kg × 1 = 3.72 °C

Paso 3: Calcular el nuevo punto de congelación
T_f = 0.00 °C - 3.72 °C = -3.72 °C

Respuesta: La solución se congela a -3.72 °C

Ejemplo 3: Masa de Soluto Necesaria

Problema: ¿Cuántos gramos de NaCl (PM = 58.44 g/mol) se necesitan para preparar una solución 1.5 m en 500 g de agua?

Paso 1: Convertir el disolvente a kg
masa_disolvente = 500 g × (1 kg / 1000 g) = 0.500 kg

Paso 2: Calcular los moles necesarios
n = m × masa_disolvente = 1.5 mol/kg × 0.500 kg = 0.75 mol

Paso 3: Calcular la masa
masa = n × PM = 0.75 mol × 58.44 g/mol = 43.83 g

Respuesta: 43.83 g de NaCl

Aplicaciones Comunes de la Molalidad

Soluciones Anticongelantes

Calcular la concentración de etilenglicol necesaria para evitar que el refrigerante del motor se congele a temperaturas específicas utiliza la molalidad y el descenso del punto de congelación.

Cálculos de Sal para Carreteras

Determinar cuánta sal usar para deshelar carreteras basándose en el descenso deseado del punto de congelación de mezclas de agua/hielo.

Determinación del Peso Molecular

Uso del descenso del punto de congelación o la elevación del punto de ebullición para determinar experimentalmente el peso molecular de compuestos desconocidos.

Química a Altas Temperaturas

Para reacciones o procesos que ocurren a temperaturas elevadas donde el volumen cambia significativamente, la molalidad proporciona valores de concentración independientes de la temperatura.

Sistemas Biológicos

Estudio de la presión osmótica y el movimiento del agua en células y tejidos, especialmente en rangos de temperatura fisiológica.

Ciencia de los Alimentos

Calcular concentraciones de azúcar en conservas y mermeladas, o sal en salmueras, donde la elevación del punto de ebullición y la conservación son importantes.

Referencias

Los cálculos de molalidad y las fórmulas de propiedades coligativas se basan en principios fundamentales de la fisicoquímica:

Nota: Esta calculadora asume comportamiento de solución ideal. Las soluciones reales, especialmente las concentradas o aquellas con fuertes interacciones soluto-disolvente, pueden desviarse del comportamiento ideal. Los cálculos de propiedades coligativas utilizan constantes estándar para agua a 1 atm de presión. Para electrolitos, recuerde multiplicar por el factor de van't Hoff (i) que tiene en cuenta la disociación iónica.