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jueves, 16 agosto 2018 español
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Concentración de disoluciones.

Una disolución es una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias diferentes. A la sustancia más abundante se le conoce como solvente o disolvente y a la de menor cantidad se le conoce como soluto o analito. Generalmente el disolvente se encuentra en estado líquido y el soluto en estado sólido o líquido.

La concentración se define como la cantidad de soluto o analito presente en una disolución, y se puede expresar en unidades de concentración:

a) FÍSICAS.

  • Porcentaje en masa: se define como la masa del soluto entre la masa de la disolución por 100.

11A

EJEMPLO

1.- Determinar la concentración en masa (% m/m) de una solución que ha sido preparada disolviendo 25 g de NaOH en 180 g de agua.

11F
  • Porcentaje en volumen: se define como el volumen del soluto entre el volumen de la disolución por 100.
porcentaje en volumen[5]

EJEMPLO

1.- Determinar el volumen de etanol necesario para preparar 800 cm3 de una solución hidroalcohólica al 6.5% v/v.

De la fórmula del porcentaje en volumen debemos realizar un despeje de volumen de soluto:

11G
  • Partes por millón: se define como los miligramos de soluto entre litro de disolución; microgramos de soluto entre mililitros de disolución o masa del soluto entre masa de la disolución por 106.
ppm

 

FORMULA PPM

EJEMPLO

1.- Calcular la concentración de iones cloruro (Cl-), en ppm, contenidos en 2.6 L de muestra de agua de alberca, que contiene 124.8 mg de ion cloruro.

11H

b) QUÍMICAS.

  • Molaridad (M): definida como el número de moles de soluto entre litro de disolución.

11B

EJEMPLO

1.- ¿Cuántos gramos de sulfato de sodio (Na2SO4) se requieren para preparar 250 mL de una solución cuya concentración sea 0.683 M?

Primeramente, debemos obtener los moles de sulfato de sodio en los 250 mL de la solución:

11I
  • Molalidad (m): se define como los moles de soluto entre kilogramo de disolvente.
molalidad

EJEMPLO

1.- Calcular la molalidad de una disolución de 98 g de ácido nítrico (HNO3) en 2.6 litros de agua:

Para poder sacar la molalidad, por definición, necesitamos los moles del soluto; para poder obtenerlos necesitamos la masa molecular del ácido, la cual es 63 g.

11J
  • Normalidad (N): es definida como el peso equivalente del soluto entre litro de disolución.
9537128 orig

Para obtener el peso equivalente del soluto, debemos tomar en cuenta las características químicas de éste:

ÁCIDO

BASE O HIDRÓXIDO

11C

 

11D

 

 

SAL

11E

 


Existe una relación entre la normalidad y la molaridad que se define como: N= zM, donde z es el número de hidrógenos, hidroxilos o cargas sustituibles.

 

EJEMPLO

1.- Calcular la normalidad de una disolución de ácido sulfúrico (H2SO4) que contiene 100 gramos de soluto en 3.5 L de disolución. (Masa molecular de H2SO4: 98 g).

Para conocer el peso equivalente, conocemos que el ácido sulfúrico puede ceder 2 hidrógenos, por tanto:

11K
  • Fracción molar (X): es una razón que se obtiene de dividir los moles del soluto entre los moles totales de la disolución.
fraccic3b3m molar

EJEMPLO

1.- Calcular la fracción molar de cada una de las sustancias de la disolución de 9 moles de metanol, 2 moles de etanol y 7 moles de agua.

11L

ACTIVIDAD. Resuelve los siguientes problemas.

a) La concentración de iones calcio en 3.8 litros de una muestra de agua de río es de 46 ppm. ¿Cuántos miligramos de ion calcio están contenidos en la muestra?

 

 

 

 

 

 

 

b) Se mezclan 55 cm3 de una solución de HCl al 10% v/v con 89 cm3 de otra solución del mismo ácido al 7% en v/v. determinar la concentración de la solución resultante en % v/v?

 

 

 

 

 

 

c) Al calentar 840 g de una solución de NaCl al 17% en m/m se evaporaron 73 g de agua. Determinar la concentración de la solución resultante.

 

 

 

 

 

 

d) ¿Cuántos gramos de etanol (C2H5OH) hay en 86.4 mL de una solución 0.450 M?

 

 

 

 

 

 

 

e) Calcular los gramos de metanol (CH3OH) en una disolución 17 molal donde el disolvente son 73 g de agua.

 

 

 

 

 

 

f) ¿Qué disolución contiene mayor cantidad de ácido sulfúrico (H2SO4), una 1N o una 0.5 M? Razona la respuesta.

 

 

 

 

 

 

g) Calcular la fracción molar de cada componente de una disolución de 53 g de alcohol etílico (CH3CH2OH) y 150 g de agua.

 

 

 

 

 

 

 

 

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