Calculez la molalité d'une solution en entrant la masse de soluté, la masse de solvant et la masse molaire. Prend en charge plusieurs unités et fournit des résultats instantanés pour les applications en chimie.
La molalité est le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Elle est calculée à l'aide de la formule suivante :
Le Calculateur de Molalité est un outil précis et convivial conçu pour calculer la molalité des solutions chimiques. La molalité (symbolisée par 'm') est une unité de concentration cruciale en chimie qui mesure le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Contrairement à la molarité, qui change avec la température en raison des fluctuations de volume, la molalité reste constante indépendamment des variations de température, ce qui la rend particulièrement précieuse pour les calculs thermodynamiques, les études des propriétés colligatives et les préparations en laboratoire nécessitant des mesures de concentration indépendantes de la température.
Ce calculateur vous permet de déterminer avec précision la molalité d'une solution en entrant la masse du soluté, la masse du solvant et la masse molaire du soluté. Avec un support pour diverses unités de masse (grammes, kilogrammes et milligrammes), le Calculateur de Molalité fournit des résultats instantanés pour les étudiants, les chimistes, les pharmaciens et les chercheurs travaillant avec la chimie des solutions.
La molalité est définie comme le nombre de moles de soluté dissoutes dans un kilogramme de solvant. La formule de la molalité est :
Où :
Puisque le nombre de moles est calculé en divisant la masse d'une substance par sa masse molaire, nous pouvons développer la formule en :
Où :
Déterminer la masse du soluté (la substance dissoute)
Identifier la masse molaire du soluté
Mesurer la masse du solvant (généralement de l'eau)
Convertir toutes les mesures en unités compatibles
Calculer le nombre de moles de soluté
Calculer la molalité
Notre Calculateur de Molalité simplifie ce processus :
L'expression mathématique de la molalité est :
Où :
Lors de l'utilisation de différentes unités, des conversions sont nécessaires :
Conversions de masse :
Pour la masse du soluté :
Pour la masse du solvant :
Calculez la molalité d'une solution contenant 10 g de NaCl (masse molaire = 58,44 g/mol) dissous dans 500 g d'eau.
Solution :
Calculez la molalité d'une solution contenant 25 mg de glucose (C₆H₁₂O₆, masse molaire = 180,16 g/mol) dissous dans 15 g d'eau.
Solution :
Calculez la molalité d'une solution contenant 100 g de KOH (masse molaire = 56,11 g/mol) dissous dans 250 g d'eau.
Solution :
Préparation de Solutions avec Indépendance à la Température
Chimie Analytique
Recherche et Développement
Industrie Pharmaceutique
Fabrication Chimique
Industrie Alimentaire et des Boissons
Études de Chimie Physique
Recherche en Biochimie
Science Environnementale
Bien que la molalité soit précieuse pour de nombreuses applications, d'autres unités de concentration peuvent être plus appropriées dans certaines situations :
Molarité (M) : Moles de soluté par litre de solution
Pourcentage de Masse (% w/w) : Masse de soluté par 100 unités de masse de solution
Fraction Molaire (χ) : Moles de soluté divisées par le total des moles dans la solution
Normalité (N) : Équivalents de soluté par litre de solution
Le concept de molalité est apparu à la fin du XIXe siècle alors que les chimistes cherchaient des moyens plus précis de décrire les concentrations des solutions. Alors que la molarité (moles par litre de solution) était déjà utilisée, les scientifiques ont reconnu ses limitations lors des études dépendantes de la température.
Dans les années 1880, Jacobus Henricus van 't Hoff et François-Marie Raoult menaient des travaux pionniers sur les propriétés colligatives des solutions. Leur recherche sur la dépression du point de congélation, l'élévation du point d'ébullition et la pression osmotique nécessitait une unité de concentration qui restait constante indépendamment des changements de température. Ce besoin a conduit à l'adoption formelle de la molalité comme unité de concentration standard.
Au début du XXe siècle, la molalité était devenue une unité standard en chimie physique, particulièrement pour les études thermodynamiques. L'Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée (UICPA) a reconnu formellement la molalité comme une unité standard de concentration, la définissant comme le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant.
Aujourd'hui, la molalité continue d'être une unité de concentration essentielle dans divers domaines scientifiques :
Le développement d'outils numériques comme le Calculateur de Molalité a rendu ces calculs plus accessibles aux étudiants et aux professionnels, facilitant un travail scientifique plus précis et efficace.
Voici des exemples de la manière de calculer la molalité dans divers langages de programmation :
1' Formule Excel pour calculer la molalité
2' Supposons :
3' A1 = Masse du soluté (g)
4' B1 = Masse molaire du soluté (g/mol)
5' C1 = Masse du solvant (g)
6=A1/B1/(C1/1000)
71def calculate_molality(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass):
2 # Convertir la masse du soluté en grammes
3 if solute_unit == 'kg':
4 solute_mass_g = solute_mass * 1000
5 elif solute_unit == 'mg':
6 solute_mass_g = solute_mass / 1000
7 else: # grammes
8 solute_mass_g = solute_mass
9
10 # Convertir la masse du solvant en kilogrammes
11 if solvent_unit == 'g':
12 solvent_mass_kg = solvent_mass / 1000
13 elif solvent_unit == 'mg':
14 solvent_mass_kg = solvent_mass / 1000000
15 else: # kilogrammes
16 solvent_mass_kg = solvent_mass
17
18 # Calculer les moles de soluté
19 moles_solute = solute_mass_g / molar_mass
20
21 # Calculer la molalité
22 molality = moles_solute / solvent_mass_kg
23
24 return molality
25
26# Exemple d'utilisation
27nacl_molality = calculate_molality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44)
28print(f"Molalité de la solution de NaCl : {nacl_molality:.4f} mol/kg")
291function calculateMolality(soluteMass, soluteUnit, solventMass, solventUnit, molarMass) {
2 // Convertir la masse du soluté en grammes
3 let soluteMassInGrams = soluteMass;
4 if (soluteUnit === 'kg') {
5 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
6 } else if (soluteUnit === 'mg') {
7 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
8 }
9
10 // Convertir la masse du solvant en kilogrammes
11 let solventMassInKg = solventMass;
12 if (solventUnit === 'g') {
13 solventMassInKg = solventMass / 1000;
14 } else if (solventUnit === 'mg') {
15 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
16 }
17
18 // Calculer les moles de soluté
19 const molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
20
21 // Calculer la molalité
22 const molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
23
24 return molality;
25}
26
27// Exemple d'utilisation
28const nacl_molality = calculateMolality(10, 'g', 1, 'kg', 58.44);
29console.log(`Molalité de la solution de NaCl : ${nacl_molality.toFixed(4)} mol/kg`);
301public class MolalityCalculator {
2 public static double calculateMolality(double soluteMass, String soluteUnit,
3 double solventMass, String solventUnit,
4 double molarMass) {
5 // Convertir la masse du soluté en grammes
6 double soluteMassInGrams = soluteMass;
7 if (soluteUnit.equals("kg")) {
8 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
9 } else if (soluteUnit.equals("mg")) {
10 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
11 }
12
13 // Convertir la masse du solvant en kilogrammes
14 double solventMassInKg = solventMass;
15 if (solventUnit.equals("g")) {
16 solventMassInKg = solventMass / 1000;
17 } else if (solventUnit.equals("mg")) {
18 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
19 }
20
21 // Calculer les moles de soluté
22 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
23
24 // Calculer la molalité
25 double molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
26
27 return molality;
28 }
29
30 public static void main(String[] args) {
31 double naclMolality = calculateMolality(10, "g", 1, "kg", 58.44);
32 System.out.printf("Molalité de la solution de NaCl : %.4f mol/kg%n", naclMolality);
33 }
34}
351#include <iostream>
2#include <string>
3#include <iomanip>
4
5double calculateMolality(double soluteMass, const std::string& soluteUnit,
6 double solventMass, const std::string& solventUnit,
7 double molarMass) {
8 // Convertir la masse du soluté en grammes
9 double soluteMassInGrams = soluteMass;
10 if (soluteUnit == "kg") {
11 soluteMassInGrams = soluteMass * 1000;
12 } else if (soluteUnit == "mg") {
13 soluteMassInGrams = soluteMass / 1000;
14 }
15
16 // Convertir la masse du solvant en kilogrammes
17 double solventMassInKg = solventMass;
18 if (solventUnit == "g") {
19 solventMassInKg = solventMass / 1000;
20 } else if (solventUnit == "mg") {
21 solventMassInKg = solventMass / 1000000;
22 }
23
24 // Calculer les moles de soluté
25 double molesOfSolute = soluteMassInGrams / molarMass;
26
27 // Calculer la molalité
28 double molality = molesOfSolute / solventMassInKg;
29
30 return molality;
31}
32
33int main() {
34 double naclMolality = calculateMolality(10, "g", 1, "kg", 58.44);
35 std::cout << "Molalité de la solution de NaCl : " << std::fixed << std::setprecision(4)
36 << naclMolality << " mol/kg" << std::endl;
37 return 0;
38}
391calculate_molality <- function(solute_mass, solute_unit, solvent_mass, solvent_unit, molar_mass) {
2 # Convertir la masse du soluté en grammes
3 solute_mass_g <- switch(solute_unit,
4 "g" = solute_mass,
5 "kg" = solute_mass * 1000,
6 "mg" = solute_mass / 1000)
7
8 # Convertir la masse du solvant en kilogrammes
9 solvent_mass_kg <- switch(solvent_unit,
10 "kg" = solvent_mass,
11 "g" = solvent_mass / 1000,
12 "mg" = solvent_mass / 1000000)
13
14 # Calculer les moles de soluté
15 moles_solute <- solute_mass_g / molar_mass
16
17 # Calculer la molalité
18 molality <- moles_solute / solvent_mass_kg
19
20 return(molality)
21}
22
23# Exemple d'utilisation
24nacl_molality <- calculate_molality(10, "g", 1, "kg", 58.44)
25cat(sprintf("Molalité de la solution de NaCl : %.4f mol/kg\n", nacl_molality))
26Molalité (m) est le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant, tandis que molarité (M) est le nombre de moles de soluté par litre de solution. La différence clé est que la molalité utilise la masse du solvant uniquement, tandis que la molarité utilise le volume de l'ensemble de la solution. La molalité reste constante avec les changements de température car la masse ne change pas avec la température, tandis que la molarité varie avec la température car le volume change avec la température.
La molalité est préférée dans les expériences impliquant des changements de température, telles que les études de dépression du point de congélation ou d'élévation du point d'ébullition. Puisque la molalité est basée sur la masse plutôt que sur le volume, elle reste constante indépendamment des fluctuations de température. Cela la rend particulièrement précieuse pour les calculs thermodynamiques et les études des propriétés colligatives où la température est une variable.
La conversion entre molalité et molarité nécessite de connaître la densité de la solution et la masse molaire du soluté. La conversion approximative est :
Où :
Pour des solutions aqueuses diluées, les valeurs de molarité et de molalité sont souvent très proches numériquement.
La molalité ne peut pas être négative car elle représente une quantité physique (concentration). Elle peut être nulle lorsque aucun soluté n'est présent (solvant pur), mais cela serait simplement le solvant pur plutôt qu'une solution. Dans les calculs pratiques, nous travaillons généralement avec des valeurs de molalité positives et non nulles.
La dépression du point de congélation (ΔTf) est directement proportionnelle à la molalité de la solution selon l'équation :
Où :
Cette relation rend la molalité particulièrement utile pour les études cryoscopiques.
L'eau pure n'a pas de valeur de molalité car la molalité est définie comme le nombre de moles de soluté par kilogramme de solvant. Dans l'eau pure, il n'y a pas de soluté, donc le concept de molalité ne s'applique pas. Nous dirions que l'eau pure n'est pas une solution mais une substance pure.
La pression osmotique (π) est liée à la molalité par l'équation de van 't Hoff :
Où M est la molarité, R est la constante des gaz, et T est la température. Pour des solutions diluées, la molarité est approximativement égale à la molalité, donc la molalité peut être utilisée dans cette équation avec une erreur minimale. Pour des solutions plus concentrées, une conversion entre molalité et molarité est nécessaire.
Oui, la molalité maximale possible est limitée par la solubilité du soluté dans le solvant. Une fois que le solvant est saturé de soluté, plus rien ne peut se dissoudre, établissant une limite supérieure à la molalité. Cette limite varie largement en fonction de la paire soluté-solvant spécifique et des conditions telles que la température et la pression.
Le calculateur de molalité fournit des résultats mathématiques exacts basés sur les entrées fournies. Cependant, pour des solutions très concentrées ou non idéales, des facteurs supplémentaires comme les interactions soluté-solvant peuvent affecter le comportement réel de la solution. Dans de tels cas, la molalité calculée est toujours correcte en tant que mesure de concentration, mais les prédictions des propriétés basées sur le comportement idéal de la solution peuvent nécessiter des facteurs de correction.
Oui, la molalité peut être utilisée avec des solvants mélangés, mais la définition doit être appliquée avec soin. Dans de tels cas, vous calculeriez la molalité par rapport à la masse totale de tous les solvants combinés. Cependant, pour un travail précis avec des solvants mélangés, d'autres unités de concentration comme la fraction molaire pourraient être plus appropriées.
Atkins, P. W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10e éd.). Oxford University Press.
Chang, R., & Goldsby, K. A. (2015). Chemistry (12e éd.). McGraw-Hill Education.
Harris, D. C. (2015). Quantitative Chemical Analysis (9e éd.). W. H. Freeman and Company.
IUPAC. (2019). Compendium of Chemical Terminology (le "Livre d'Or"). Blackwell Scientific Publications.
Levine, I. N. (2008). Physical Chemistry (6e éd.). McGraw-Hill Education.
Silberberg, M. S., & Amateis, P. (2018). Chemistry: The Molecular Nature of Matter and Change (8e éd.). McGraw-Hill Education.
Brown, T. L., LeMay, H. E., Bursten, B. E., Murphy, C. J., Woodward, P. M., & Stoltzfus, M. W. (2017). Chemistry: The Central Science (14e éd.). Pearson.
Le Calculateur de Molalité fournit un moyen rapide et précis de déterminer la concentration des solutions en termes de molalité. Que vous soyez un étudiant apprenant la chimie des solutions, un chercheur menant des expériences ou un professionnel travaillant dans un laboratoire, cet outil simplifie le processus de calcul et aide à garantir la précision de votre travail.
Comprendre la molalité et ses applications est essentiel pour divers domaines de la chimie, en particulier ceux impliquant la thermodynamique, les propriétés colligatives et les processus dépendants de la température. En utilisant ce calculateur, vous pouvez gagner du temps sur les calculs manuels tout en acquérant une appréciation plus profonde des relations de concentration dans les solutions chimiques.
Essayez notre Calculateur de Molalité aujourd'hui pour rationaliser votre processus de préparation de solution et améliorer la précision de vos mesures de concentration !
Découvrez plus d'outils qui pourraient être utiles pour votre flux de travail