UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
UNIDADES FÍSICAS
PROCENTAJE REFERIDO A LA MASA: Relaciona la masa del soluto, en gramos, presente en una cantidad dada de solución. Teniendo en cuenta que el resultado se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad patrón de solución se toma como 100 g.
% en masa del soluto = masa (g) del soluto / masa (g) de solución * 100 y se expresa en %p/p o %m/m
PORCENTAJE REFERIDO AL VOLUMEN: se refiere al volumen de soluto, en mililitros, presente en cada 100 ml de solución.
% en volumen de soluto = volumen de soluto / volumen de la solución * 100 y se expresa en % v/v
PORCENTAJE MASA – VOLUMEN: representa la masa de soluto (en g) por cada 100 ml de solución. Se puede calcular según la expresión
%masa = masa del soluto / volumen de la solución * 100 y se expresa como como % p/v o %m/v
PARTES POR MILLÓN (ppm): se emplea para medir concentraciones muy pequeñas, por ejemplo las partículas contaminantes que eliminan los automotores o la cantidad de cloro o flúor presentes en el agua potable. La unidad ppm mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones sólidas se utilizan por lo regular las unidades mg/ Kg y para líquidas mg/L
Ppm = mg de soluto / L o mg soluto/ Kg
UNIDADES QUÍMICAS
MOLARIDAD (M): es la forma más usual de expresar la concentración de una solución. Se define como el número de moles de soluto disueltos en 1 litro de solución. Alternativamente se puede expresar como milimoles de soluto disueltos en ml de solución.
M = nº de moles de soluto / Litro de solución M = n (moles) / v (litros)
MOLALIDAD (m): indica la cantidad de moles de soluto presentes en 1 Kg de solvente. Cuando el solvente es agua, y debido a que la densidad es 1g/ml entonces 1 kg de agua equivale a 1 litro.
Molalidad = nº moles de soluto / Kg de solvente o m = n soluto / Kg de solvente
NORMALIDAD (N): relaciona el número de equivalentes gramo o equivalentes químicos de un soluto con la cantidad de solución en litros.
N = nº de equivalentes – gramo de soluto / volumen de la solución (L)
El concepto de equivalente gramo o equivalente químico ha sido desarrollado especialmente para referirse a los ácidos y las bases. Así, un equivalente gramo es la masa de la sustancia (ácido o base) capaz de producir un mol de iones de H+ o OH – según el caso y se halla diciendo el peso molecular del ácido o la base sobre el número de hidrógenos u OH que tenga dicha sustancia.
FRACCIÓN MOLAR (X): expresa el número de moles de un componente de la solución, en relación con el número total de moles, incluyendo todos los componentes presentes.
XA= nº de moles de A / nº de moles totales de la solución
XB = nº de moles de B / nº de moles totales de la solución
La suma total de las fracciones molares de una solución es 1
DILUCIONES
Los reactivos disponibles en el laboratorio se encuentran por lo general en forma de sólidos o en soluciones comerciales muy concentradas (cercanas al 100%).
Con cierta frecuencia es necesario preparar soluciones menos concentradas a partir de estos materiales para lo cual debemos diluirlos. Al diluir el volumen del solvente aumenta el de la solución mientras que el número total de moléculas o moles del soluto permanece igual. Esto significa que el número de moléculas o de moles del soluto al principio y al final es el mismo.
Lo más común es que las concentraciones de las sustancias se encuentren expresadas como molaridad. Si partimos de una solución inicial n1 = M1 * V1 para obtener una segunda solución n2 = M2 * V2 debe cumplirse que el número inicial moles sea igual al número final de moles (n1 = n2). De ahí deducimos que:
M1Vº = M2V2
Esta expresión es la clave para determinar el volumen final V2 o la concentración M2 según sea el caso.
Cuando la concentración de la solución se expresa como normalidad podemos basarnos en una generalización de la expresión anterior
C1V1 = C2V2 en donde C indica la concentración de la solución
ACTIVIDAD DE CLASE PARA EL EQUIPO DE TRABAJO
1. Si se disuelven 10 g de NaCl en 90 g de agua ¿cuál es el porcentaje en masa de la sal?
2. ¿Cuántos ml de ácido sulfúrico hay en 300 ml de una solución al 20% en volumen?
3. ¿Cuál es el porcentaje de p/v de una solución que contiene 40 g de KOH en 250 ml de solución?
4. ¿Cuál será la concentración en ppm de una muestra de de fluoruro de sodio en agua, que contiene 0,00070 g de esta sal disuelta?
5. Calcular la molaridad de una solución 1ue contiene 10 g de sulfato cúprico en 350 ml de solución
6. Si se disuelven 10 g de potasa cáustica (KOH) en 450 ml de agua ¿Cuál es la concentración molal de la solución?
7. ¿Cuál será la normalidad de una solución de NaOH que contiene 8 g de NaOH en 200 ml de solución?
8. ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico están contenidos en 500 ml de solución 0,50 N de ácido?
9. ¿Cuál es el volumen de HCl concentrado con una densidad de 1,19 g/ml y 38% de HCl, en masa, necesarios para preparar 1 litro de solución 0,1 N?
10. Una solución contiene 5,8 g de NaCl y 100 g de H2O, determinar la fracción molar del agua y de la sal.
11. Calcular el volumen final de una solución 0,5 M a partir de 300 ml de HCl 2,0 N
12. Desarrollar el taller DESARROLLO DE COMPETENCIAS
No hay comentarios:
Publicar un comentario