Molaridad

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, iónica, o atómica que se encuentra en un volumen dado expresado en moles por litro. Al ser el volumen dependiente de la temperatura, el problema se resuelve normalmente introduciendo coeficientes o factores de corrección de la temperatura, o utilizando medidas de concentración independiente de la temperatura tales como la molalidad.1

Definición

La concentración molar o molaridad se define como la cantidad de soluto por unidad de volumen de disolución, o por unidad de volumen disponible de las especies:²

Aquí, n es la cantidad de soluto en moles,¹ , m es la masa de soluto en gramos , M la masa molar en g/mol y V el volumen en litros.

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	yM3	10-24 molar (1 molécula por 1.6 litros)

Ejemplos

La mayor parte de las proteínas 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/(N_A . 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.

 

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