Molarità, frazione molare e molalità

Calcolo della molarità, frazione molare e molalità

In 750 mL di vino (d = 0,982 g/mL) sono presenti 93 mL di etanolo (MM = 46,05 g/mol; d = 0,792 g/mL).

Calcolare molarità, frazione molare e molalità dell'etanolo nella soluzione.

Si consideri il vino formato unicamente da acqua ed etanolo.

Svolgimento dell'esercizio

Determiniamo i grammi di etanolo presenti nel vino:

m = d · V = 0,792 g/mL · 93 mL = 73,656 g

e il corispondente numero di moli:

n = g / MM = 73,656 / 46,05 = 1,599 mol

Determiniamo i grammi di vino:

m = d · V = 0,982 g/mL · 750 mL = 736,5 g

Ricordando che in 736,5 g di vino sono presenti 73,656 g di etanolo, è possibile determinare i grammi di acqua:

g_H2O = g_vino - g_etanolo = 736,5 - 73,656 = 662,844 g

mentre le moli di acqua sono:

n_H2O = g / MM = 662,844 / 18 = 36,82 mol

Ricordando che la molarità è data dal rapporto tra il numero di moli di soluto (etanolo) e il volume in litri della soluzione (vino), si ha che:

M = n / V = 1,599 / 0,750 = 2,13 mol/L

Quindi la soluzione è 2,13 M.

La frazione molare dell'etanolo è data dal rapporto ta il numero moli di etanolo e il numero di moli totali (= moli etanolo + moli acqua), quindi:

X = n_soluto / (n_soluto + n_solvente) = 1,599 / (1,599 + 36,82) = 0,0416

Pertanto la frazione molare dell'etanolo è 0,0416.

La molalità è data dal rapporto tra il numero di moli di soluto (etanolo) e i kg di solvente (acqua), quindi:

m = n / kg = 1,599 / 0,6628 = 2,41 mol/kg

Pertanto la molalità della soluzione è 2,41 mol/kg.

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