O termo concentração de uma solução é muito comum no estudo da química, particularmente para a físico-química. Ao se expressar a concentração de uma solução, está se falando da proporção entre soluto e solvente, ou seja, ao número de partículas de soluto solubilizadas proporcionalmente ao número de partículas de solvente.
As principais concentrações trabalhadas para essa finalidade são: a concentração molar ou molaridade, a concentração normal ou normalidade, a concentração comum e o título ou percentual de soluto. A molaridade apresenta a unidade de resposta mol/L, a normalidade Eq.g/L, a concentração comum g/L e o título é uma grandeza adimensional, ou seja, é caracterizada apenas por seu valor matemático.
Entretanto, geralmente quando se trata de altas massas ou volumes de solução, a concentração molal ou molalidade é também frequentemente utilizada. Por definição, pode-se dizer que a concentração molal expressa o número de mols do soluto existente por quilogramas de solvente, sendo a resposta denominada de molal. Apresenta por simbologia a letra W maiúscula, conforme a equação abaixo:
W = \frac{1000 \cdot m_1 (g)}{m_2 \cdot M_1}
Na equação, W significa a concentração molal, m1 é a massa de soluto, m2 é a massa de solvente e M1 é a massa molar do soluto. Dessa forma, o cancelamento de unidades resulta apenas na denominação de molal, onde o valor expressa a massa de soluto (em gramas) por quilo (1000g) de solvente.
A medida da molalidade pode ser vantajosa de utilizar quando a temperatura do sistema que se estuda varia, pois o volume das soluções mudam de acordo com a temperatura, mas a molalidade não utiliza o volume em sua fórmula. No estudo de propriedades coligativas, a molalidade também é utilizada.
Por exemplo, consideremos uma solução na qual 10g de hidróxido de sódio (NaOH) foi solubilizada em 500g de água, constituindo uma solução aquosa. Sabendo-se que a massa molar do soluto é 40g, qual será a molalidade para esta solução?
Com base no problema exposto, tem-se:
- W = ?
- m1 = 10g
- m2 = 500g
- M1 = 40g
Ao se aplicar os valores na equação acima, tem-se:
- W = 1000 . 10 / 500 . 40
- W = 10000 / 20000
- W = 0,5 molal
O que significa que existem 0,5 mols de soluto a cada 1000g de solvente.
Referências: FELTRE, Ricardo; Fundamentos da Química, vol. Único, Ed. Moderna, São Paulo/SP – 1990. ATKINS, Peter; JONES, Loreta; Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente, Porto Alegre: Bookman, 2001.