مولالیته نسبتی است که در علم شیمی تجزیه برای بیان کمی غلظت یک محلول شیمیایی استفاده می شود. هنگامی که یک محلول ساخته می شود، حاوی مقدار معینی از املاح است. مایعی که املاح در آن حل می شود به عنوان حلال شناخته می شود. مولالیته مقدار ماده حل شده است که به واحدهایی به نام مول تقسیم می شود و بر جرم حلال بر حسب کیلوگرم تقسیم می شود. به عنوان مثال هنگامی که محلولی حاوی 1.0 مول NaCl حل شده در یک کیلوگرم آب باشد، آن را محلول «یک مولال» کلرید سدیم می نامند. نماد مولالیته با حروف کوچک «m» نشان داده می شود.

برای اهداف معین، استفاده از مولالیته در واقع متعارف ترین انتخاب است. اما، وقتی می‌ خواهیم غلظت املاح را در شرایطی اندازه گیری کنیم که دما تغییر می ‌کند، مولالیته موثر نخواهد بود. دلیل این امر این است که حجم محلول همراه با دما کمی تغییر می‌ کند. این تغییرات باعث ایجاد خطا در اندازه گیری غلظت محلول می شود؛ بنابراین پارامتر دیگری مانند مولاریته مورد نیاز است، زیرا این اندازه گیری تحت تأثیر دما قرار نمی گیرد.

روش محاسبه مولایته

مولالیته کنسانتره ای از محلولی است که تعداد مولکول املاح (n) را در یک کیلوگرم یا 1000 گرم املاح بیان می کند. مول واحد بین المللی پایه ای است که تعداد یک ماده را اندازه گیری می کند. اصطلاح مول برای اولین بار توسط ویلهلم استوالد در سال 1893 معرفی شد. فرمول محاسبه مولالیته را می توان به صورت زیر بیان کرد.

مولالیته (m) = تعداد مولکول های املاح (n) / کیلوگرم حلال

برای مثال اگر محلول آب نمک حاوی 29 گرم کلرید سدیم (NaCl) باشد و آن نمک در 1000 گرم آب حل شود، می توان با تبدیل گرم کلرید سدیم به مول و تقسیم آن بر جرم آب تبدیل شده، مولالیته این محلول را تعیین کرد. از آنجایی که جرم مولی کلرید سدیم 58 گرم بر مول است. تعداد مولکول های سدیم کلرید در این محلول عبارت است از:

N = 29 ÷ 58 =0.5 gr/mol

از آنجایی که جرم آب 1000 گرم است، آن را به 1.0 کیلوگرم تبدیل می کنیم؛ بنابراین مولالیته این محلول برابر با 0.5 کیلوگرم بر مول است.

غلظت محلول

محلول مخلوطی همگن است که از دو ماده حل شده و حلال تشکیل شده است. وقتی در حال ساخت محلول هستیم، یک املاح، یک ماده حل شده و یک حلال خواهیم داشت. رایج ترین حلال ها آب و آب مقطر هستند. کل املاح حل شده در یک حلال به عنوان غلظت محلول بیان می شود. روش های مختلفی برای بیان کمی تفاوت املاح در حلال وجود دارد که شامل مولاریته (M)، مولالیته (m) و همچنین نرمال (N) است. غلظت محلول می تواند به صورت مولالیته، مولاریته یا حتی اختلاف هر دو، کسر مولی و درصد جرمی بیان شود.

رابطه بین مولالیته و درصد جرمی

درصد جرمی واحد غلظتی است که معمولا در محلول های شیمیایی استفاده می شود. منظور از درصد جرمی، مجموع جرم املاح داخل 100 گرم جرم محلول است. برای بیان ساده تر، درصد جرمی عبارت است از تقسیم جرم ماده حل شده بر جرم محلول (جرم املاح + جرم حلال) ضرب در 100.

رابطه بین مولالیته و مولاریته

مولاریته کل مول یک ماده حل شده را در یک لیتر محلول را بیان می کند. مولاریته را می توان با تغییر حجم محلول به جرم محلول به مولالیته تبدیل کرد. تبدیل حجم به جرم نیاز به محاسبه چگالی محلول (p) دارد، از توضیحات بالا می توان فرمول را به صورت زیر بیان کرد.

چگالی (p) = جرم محلول/حجم محلول

چگالی، اندازه گیری جرم برای هر واحد حجمی یک جسم است. هر چه چگالی یک جسم بیشتر باشد، جرم آن در هر حجم بیشتر است. واحد چگالی در سیستم SI گرم بر سانتی ‌متر مکعب است.

تفاوت مولایته با مولاریته

مولالیته نه تنها از نظر بیان، بلکه از نظر کاربرد نیز با مولاریته متفاوت است. مولاریته بر اساس لیتر محلول است در حالی که مولالیته بر اساس کیلوگرم حلال است. استفاده از غلظت در مولالیته زمانی است که ما در حال یادگیری خواص محلول هستیم که با فشار بخار و تغییرات دما مرتبط است. از طرف دیگر، مولاریته به طور موثر استفاده می شود زیرا میزان آن با تغییرات دما تغییر نمی کند.

مولالیته و مولاریته ارتباط نزدیکی با غلظت املاح در آب دارند. هنگامی که یک محلول در حالت غلیظ باشد، چگالی آن تغییر می کند به طوری که به آرامی از 1.0 گرم در میلی لیتر فاصله می گیرد و باعث ایجاد تفاوت در مولالیته و مولاریته محلول می شود. اما برای محلولی غیر از آب، مولالیته با مولاریته بسیار متفاوت است.