La molalité du soluté est le rapport du nombre de moles de soluté par la masse (en g) du solvant, le tout multiplié par $1000$ ou encore: La molalité du soluté est le rapport du nombre de moles de soluté par la masse (en kg) du solvant,
Molalité du soluté: $\mu_{so}$ $=$ $\frac{n_{so}\cdot 1000}{m_{sv}}$
Par exemple, $\mu_{so}$ $=$ $2,4$ veut dire que $1000 g$ de solvant $sv$ renferment $2,4 mol$ du soluté $so$ En effet, dans ce cas, on a: $\mu_{so}$=$\frac{2,4\cdot 1000}{1000}=2,4$
La fraction molaire du soluté est le rapport du nombre de moles de soluté par le nombre de moles de la solution (solvant+soluté).
Fraction molaire du soluté: $X_{so}$ $=$ $\frac{n_{so}}{n_{so}+n_{sv}}$
Par exemple, $X_{so}$ $=$ $0,2$ veut dire que $0,8 \;mol $ de solvant $sv$ renferment $0,2 \;mol$ de soluté $so$ En effet, dans ce cas, on a: $X_{so}$ $=$ $\frac{0,2}{0,2+0,8}$ $=$ $0,2$
Remarque:
La fraction molaire rend la différence entre solvant et soluté superflue: La fraction molaire d'un composant d'un mélange est le rapport du nombre de moles de ce composant par le total des nombres de moles de tous les composants du mélange.
Pour $S$ = solution $so$ = soluté $sv$ = solvant $n$ = nombre de moles $m$ = masse en grammes $M$ = masse molaire, chaque triangle coloré correspond à l'une des formules: $\mu_{so}$ $=$ $\frac{m_{so}\cdot 1000}{m_{sv}}$ $X_{so}$ $=$ $\frac{n_{so}}{n_{so}+n_{sv}}$ $n_{so}$ $=$ $\frac{m_{so}}{M_{so}}$ $n_{sv}$ $=$ $\frac{m_{sv}}{M_{sv}}$ Pour $S$ = solution $\rho$ = masse volumique en $\frac{g}{mL}$, on a: $m_{S}$ $=$ $m_{so}+m_{sv}$ $\rho_{S}=\frac{m_S}{V_S}$ et on passe facilement de ces dernières concentrations aux → pourcentage et molarité
Exemple:
$3 \;L$ d'une solution aqueuse de masse volumique $\rho_{S}$ $=$ $1,2\frac{g}{cm^3}$ renferment $2\; mol$ d'un soluté de masse molaire $M_{so}$ $=$ $72\frac{g}{mol}$. Calculer la molalité et la fraction molaire du soluté dans cette solution!
Réponse:
$3L$ $=$ $3000cm^3$ $\rho_S$=$\frac{m_S}{V_S}$ $ m_S$ $=$ $\rho_S\cdot V_S$ $m_S$ $=$ $1,2\cdot 3000$ $=$ $3600 g$
$n_{so}$ $=$ $\frac{m_{so}}{M_{so}}$ $m_{so}$ $=$ $n_{so}\cdot M_{so}$ $m_{so}$ $=$ $2\cdot 72$ $=$ $144 g$
$m_{sv}$ $=$ $m_S-m_{so}$ $m_{sv}$ $=$ $3600-144$ $=$ $3456\;g$
$n_{sv}$ $=$ $\frac{m_{sv}}{M_{sv}}$ $sv$ $=$ $H_2O$ $n_{sv}$ $=$ $\frac{3456}{18}$ $=$ $192\;mol$
$\mu_{so}$ $=$ $\frac{n_{so}\cdot 1000}{m_{sv}}$ $\mu_{so}$ $=$ $\frac{2\cdot 1000}{3456}$ $=$ $0,579$
$X_{so}$ $=$ $\frac{n_{so}}{n_{so}+n_{sv}}$ $X_{so}$ $=$ $\frac{2}{194}$ $=$ $0,0103$