Las tres definiciones
- Molaridad (M): moles de soluto por litro de solución.
- Molalidad (m o mol/kg): moles de soluto por kilogramo de disolvente.
- Normalidad (N): equivalentes de soluto por litro de solución, es decir, molaridad × equivalentes por mol.
Un ejemplo resuelto
Disuelve 4,9 g de ácido sulfúrico, H2SO4 (98,08 g/mol), que son 0,050 mol.
- Enrasado a 500 mL de solución: 0,050 ÷ 0,500 L = 0,10 M.
- El ácido sulfúrico cede 2 H+ por molécula, así que la misma solución es 0,10 × 2 = 0,20 N.
- Disuelto en cambio en 500 g de agua: 0,050 ÷ 0,500 kg = 0,10 mol/kg.
Cuándo usar cada una
La molaridad es la unidad de todos los días en el laboratorio: enrasas un matraz aforado y pipeteas volúmenes. Su inconveniente es que el volumen cambia con la temperatura, y la molaridad también.
La molalidad usa masas, que no cambian con la temperatura. Es la unidad de las propiedades coligativas, como el descenso del punto de congelación y el aumento del punto de ebullición, y del trabajo en un rango de temperaturas. En soluciones acuosas diluidas, molaridad y molalidad son casi iguales, porque un litro de solución contiene alrededor de un kilogramo de agua.
La normalidad depende de la reacción, por eso la IUPAC ya no la recomienda, pero sigue siendo habitual en las valoraciones. Un equivalente es la cantidad que cede o acepta un mol de H+ (o de OH−, o de electrones en una reacción redox): HCl y NaOH tienen 1 por mol, H2SO4 2 y H3PO4 hasta 3.
Concentraciones porcentuales
Las soluciones porcentuales son una cuarta forma habitual de expresar la concentración: % p/v son gramos por 100 mL de solución, % v/v mililitros por 100 mL y % p/p gramos por 100 g.
Calculadoras
La calculadora de molalidad y normalidad calcula ambas a partir de una fórmula y masas. La calculadora de molaridad resuelve masa, volumen o molaridad, y la calculadora de soluciones porcentuales trata p/v, v/v y p/p.