De formule
Hoe je molaliteit berekent
Molaliteit meet concentratie ten opzichte van de massa oplosmiddel in plaats van het volume van de oplossing: m = mol opgeloste stof ÷ kilogram oplosmiddel. Ken je alleen de massa in gram, reken dan eerst om naar mol met de molaire massa. Bij 45 g glucose met een molaire massa van 180,16 g/mol komt dat neer op ongeveer 0,2498 mol.
Omdat massa niet verandert met temperatuur, blijft de molaliteit constant wanneer een oplossing wordt verwarmd of afgekoeld — anders dan bij molariteit, waar het volume van de oplossing meebeweegt met de temperatuur.
Waarom molaliteit belangrijk is
Die temperatuuronafhankelijkheid is precies waarom molaliteit gebruikt wordt bij colligatieve eigenschappen — kooktemperatuurverhoging, vriespuntverlaging en osmotische druk — waarbij temperatuur juist de variabele is die verandert. Reken je in molariteit, dan verandert de uitkomst met de temperatuur mee en klopt de berekening niet meer.
De getoonde kooktemperatuurverhoging gaat uit van water en een niet-elektrolytische opgeloste stof. Voor zouten die dissociëren, vermenigvuldig je met de Van 't Hoff-factor: 2 voor natriumchloride, 3 voor calciumchloride.
Rekenvoorbeeld
Met de standaardwaarden — 45 g opgeloste stof, molaire massa 180,16 g/mol en 0,5 kg oplosmiddel — is het aantal mol opgeloste stof 45 ÷ 180,16 ≈ 0,2498 mol. Gedeeld door 0,5 kg oplosmiddel geeft dat een molaliteit van ongeveer 0,4996 mol/kg. Met Kb = 0,512 °C·kg/mol voor water komt de kooktemperatuurverhoging uit op 0,512 × 0,4996 ≈ 0,256 °C.
De uitkomst interpreteren
Een veelgemaakte fout is het gebruik van de massa van de oplossing in plaats van het oplosmiddel. Molaliteit telt alleen het oplosmiddel mee, dus 45 g glucose opgelost in 500 g water is 0,5 kg oplosmiddel — niet 0,545 kg oplossing.
Altijd wanneer de temperatuur varieert, en bij elke berekening van een colligatieve eigenschap. Voor gewoon oplossingen maken bij kamertemperatuur is molariteit praktischer, omdat volume makkelijker te meten is dan massa.
Bij benadering wel, voor verdunde waterige oplossingen rond kamertemperatuur, waar een liter oplossing bijna een kilogram water bevat. Bij hogere concentraties lopen de twee steeds verder uiteen.