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Preparación de Disoluciones

Cálculos de concentración

Para la primera práctica

• Manejo de concentración molar y másica

• Cálculo de cantidad de soluto (masa) para una concentración dada

• Cálculo de volumen para preparación por dilución

• Procedimientos

Como regla general el disolvente es agua Destilada

Concentración másica

• Masa de soluto (s) por unidad de volumen de disolución (D)– ¡Ojo! No de disolvente (d)

• c = ms / VD

• Unidades a emplear: g/L, mg/L

• Otra expresión más es % p/v: masa (en g) de soluto en un volumen de 100 mL de disolución

– Por tanto, como 100 mL = 0,100 L, % p/v = g en 0,1 L y

% p/v                    =  % p/v x 10 = c (g/L)1 L

0,1Lx

Molaridad

• Cantidad (en mol) de soluto por unidad de volumen (en L) de disolución

– ¡Ojo! No de disolvente (d)

• Unidad: mol/L = M (se lee molar)

M = ns / vD = moles de soluto

litros de disolución

Cuando se consideran concentraciones pequeñas (como las de ciertosnutrientes o metabolitos en los seres vivos, contaminantes en el medio,etc.) se emplean submúltiplos de esta unidad:

UNIDAD CONCENTRACION EQUIVALENCIA

mmol/L (milimolar) mM 0,001 M (10-3 M)

µmol/L (micromolar) µM 0,001 mM (10-6 M)

nmol/L (nanomolar) nM 0,001 µM (10-9 M)

pmol/L (picomolar) pM 0,001 nM (10-12 M)

MOLARIDAD

- Calcular la masa (peso) m de soluto para preparar un volumen v de disolución de concentración c g/L de un soluto

- m = c x v [ (g/L)·L = g ]- Cuidado con las unidades: si v en mL ► convertir a L- Si c en mg/L, es igual ► pero convertir a g/L

- Calcular la masa (peso) m de soluto para preparar un volumen v de disolución de concentración c M de un soluto de masa molar MM.

- Como n = m / MM

- m = c x v x MM [(mol/L)· L · (g/mol) = g ]- Cuidado con las unidades: si v en mL, convertir a L- Si c en mmol/L, es igual ► pero convertir a mol/L

PREPARACION DE DISOLUCIONES

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Ejemplo

¿Cuántos gramos de NiCl2 se necesitan parapreparar 250 mL de una disolución 0,30 M?

MM = 129,7 g/mol

m = c x v x MM =

= 0,30 mol/L · 0,250 L · 129,7 g/mol =

= 9,73 g

Otra forma

Es equivalente:

Utilizar factores de conversión

¿Qué masa de KI se requiere para preparar 500 mL de una disolución 2,80 M de KI?

volumen de disolución de KI moles KI gramos KIM KI MM KI

500 mL = 232 g KI166 g KI

1 mol KIx

2,80 mol KI

1 L disnx

1 L

1000 mLx

Queremos preparar exactamente 250 mL de una disolución 0,250 M de K2CrO4 en agua. ¿Qué masa de K2CrO4 habremos de usar?

Estrategia:

Otro ejemplo

Volumen → moles → masa

¡Necesitamos 2 factores de conversión!

Calculamos:

mK2CrO4= 0,250 L × × = 12,1 g 0,250 mol

1,00 L194,02 g

1,00 mol

MM

Preparación de una disolución de concentración dada

Enrasar (ajustar el nivel a la marca) con cuidado

Agitar

Mezclar

Menisco

Tras pesar y disolver en un vaso se trasfiere al matraz aforado

Diluir con agua destilada

Ver: http://politube.upv.es/play.php?vid=2948

Dilución es el procedimiento para preparar una disolución menos concentrada a partir de otra de mayor concentración.

DiluciónAñadimosdisolvente

Moles (o masa) de solutoantes de la dilución (i)

Moles (o masa) de solutodespués de la dilución (f)=

mi mf=ni nf=

Dilución de una disolución

Mi ViVf =Mf

M = n

V

Vi = VfMf

Mi

La cantidad de soluto no cambia

Mi Vi = Mf × Vf

ni = nf

Disolución inicial Disolución final

Porción tomada (alícuota)

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Cierto procedimiento analítico requiere disolución de K2CrO4 

0,0100 M.  ¿Qué volumen de una disolución 0,250 M de K2CrO4 habría de utilizarse para preparar 0,500 L del K2CrO4

0,0100 M?

Calculamos:

VK2CrO4=  0,500 L × × = 0,0200 L = 20,0 mL0,0100 mol 

1,00 L1,000 L0,250 mol

Ejemplo

Estrategia: Vi = Vf

Mf

Mi

C = m / V = (n x MM)/V = M x MM = 0,1 mol/L x 159,6 g CuSO4/mol

Cinicial Vinicial = Cfinal Vfinal

Ejemplo: Preparar 250mL de CuSO4 de 1,596g/L a partir de CuSO4 0,100M

Vinicial=(1,596 g/L)(250mL)

15,96 g/LVinicial= 25 mL

Cinicial = 15,96 g/L

Estrategia: Ponemos primero las dos concentraciones en las mismas unidades

Procedimiento: 

Enrasar, tapar y mezclar 

Transferir

Tomar            con pipeta

Esta fórmula más general es válida para concentraciones dadas por unidad de volumen y en las mismas unidades 

5,84 % p/v en NaCl = 5,84 g de NaCl en 100 mL de disolución

Cinicial Vinicial = Cfinal Vfinal

Otro ejemplo: Se quieren preparar 50mL de disolución 0,100 M en Na, a partir de otra de concentración 5,84 % p/v en NaCl.

Vinicial=(0,100 M)(50mL)

1,0 MVinicial= 5,0 mL

Estrategia: Ponemos primero las dos concentraciones en las mismas unidades.

Vamos a pasar, en este caso, 5,84  % p/v  en NaCl a M en Na.

1 mol NaCl58,4 g

5,84 g de NaCl en 100 mL x = 58,4 g de NaCl en 1L1,0 L0,1 L

1,0 M NaCl x = 1,0 M Na

Tendremos que pasar gramos a moles (MM NaCl = 58,4 g/mol) y referirlo a 1 L;  también hay que tener en cuenta los moles de Na que hay en cada mol de NaCl.

1 mol Na

58,4 g NaCl / L x = 1,0 mol NaCl/ L = 1,0 M en NaCl

1 mol NaCl