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Unidades de concentración

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Unidades de concentración Se utilizan diferentes expresiones cuantitativas de la concentración , con el fin, de establecer con exactitud las relaciones porcentuales entre las cantidades de sustancias presentes en una solución.

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Se denomina concentración a la cantidad de soluto disuelto en una cantidad dada de disolución.

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Material de laboratorio que se usa para preparar soluciones expresadas en unidades físicas.

Material de laboratorio que se usa para preparar soluciones expresadas en unidades químicas.

Para preparar las disoluciones en el laboratorio …

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Para preparar las disoluciones en el laboratorio …

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Unidades de concentración Unidad Símbolo Definición Expresión matemática

Porcentaje en peso

% p/p o %m/m

Es la masa del soluto contenida en 100 unidades de peso de la disolución.

Porcentaje en volumen % v/v

Es el volumen del solutocontenido en 100 unidades de volumen de la disolución.

Porcentaje peso /volumen

% p/vO% m/v

Es la masa del soluto contenida en 100 unidades de volumen de la disolución.

Molaridad MEs el número de moles de soluto disuelto en un litro de disolución.

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RECORDEMOS …• SOLUCIÓN : Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias ( sólidas, líquidas o

gaseosas).

Solución = Disolución

(unión física de dos o más sustancias)

• SOLVENTE: Sustancia que está en mayor cantidad en una solución, y es la que disuelve al soluto.

• SOLUTO: Sustancia que esta en menor cantidad en una solución , y que es disuelta por el solvente.

SOLUCIÓN O DISOLUCIÓN = SOLVENTE + SOLUTO

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• Masa atómica

• Masa molecular

• Mol

• Número de Avogadro,

Es la suma de una molécula, es decir , la suma de las masa atómicas de los átomos que componen la molécula.

uma(μ) o en gramos (g)Es la unidad de masa atómica, es la doceava parte de la masa del isótopo de carbono de número másico 12, y que es equivalente a 1,6605655 x 10-24 g

es la cantidad de sustancia que contiene tantas entidades químicas elementales como átomos hay en 0,012 Kg de carbono C12 .

El número de entidades químicas elementales contenidas en un mol de cualquier sustancia.N° = 6,02 x 1023 mol-1

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Masa molecular (M o PM) Número de moles (n)

¿Calcular a masa molecular del NaCl?

Na: 22.99 g/mol Cl : 35.45 g/mol

NaCl = 58.44 g/mol

Ejemplo:

¿Cuántos moles equivalen 72 g de H2O?

Paso 1. Calcular la masa molecular del H2O.

Paso 2. Determinar cuantos moles equivalen 72 gramos de H2O.

Moles= 3.99 moles de H2O

¿Calcular a masa molecular del Pb(NO3)2? Pb: 207.2 N: (14.0067 = 28.0134O: ) x3) x2= 95.994

Pb(NO3)2 : 331.2074

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Porcentaje en peso (% p/p o %m/m)

1. ¿Qué significa que una solución de nitrato de sodio (NaNO3) tenga una concentración de 3% m/m?

100 g de disolución contienen 3 g del soluto (NaNO3) y 97 g de agua.

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2. Determinar la concentración, en % en m/m, de una solución que ha sido preparada disolviendo 8 g de NaOH en 50 g de agua.

Paso 1. Revisar la información proporcionada.masa del soluto: 8 g de NaOH masa del disolvente: 50 g de agua %m/m: ?Paso 2. Calcular la masa de la disolución.Masa de la disolución: masa del soluto + masa del disolventeMasa de la disolución: 8 g de NaOH + 50 g de agua = 58 g de disolución de NaOH Paso 3. sustituir en la formula.

%m/m = x 100=13.8 % de NaOH en la disolución.

Porcentaje en peso (% p/p o %m/m)

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3. ¿Qué masas de cloruro de potasio (KCl) y agua se necesitan para preparar 250 g de disolución al 5 %?

Paso 1. Revisar la información proporcionada.masa del soluto: ? Masa del disolvente: ? Masa de la disolución : 250 g %m/m: 5%Paso 2. Despejar de la ecs la masa del soluto.

Paso 3. Sustituimos los valores en la nueva ecuación, para obtener la masa del soluto.

Paso 4. Determinar la masa del disolvente.Como la masa de la disolución es igual a la masa del soluto más la masa del disolvente se tiene:250 g de disolución = 12.5 g de KCl + x g de aguax = 250 g de disolución - 12.5 g de KClx = 237.5 g de agua

Porcentaje en peso (% p/p o %m/m)

𝑚𝑎𝑠𝑎𝑑𝑒𝑙𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜=(%𝑚

𝑚 )

100𝑥𝑚𝑎𝑠𝑎𝑑𝑒𝑙𝑎𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖 ó𝑛

𝑚𝑎𝑠𝑎𝑑𝑒𝑙𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜=(5% )100

𝑥250𝑔=12.5𝑔𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙

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% v/v =

Porcentaje en volumen (% v/v)

Volumen de la disolución = volumen del soluto +volumen del disolvente

1. ¿Qué significa, contiene 12% de alcohol etílico en volumen.

100 ml de disolución se tienen 12 ml de alcohol etílico y 88 ml de agua.

2. A una temperatura de 15 °C se tienen 458 ml de una disolución que contiene 30 ml de etanol (C2H5OH). ¿Cuál es el porcentaje en volumen del C2H5OH en la disolución?

Paso 1. Revisar la información proporcionada.volumen del soluto: 30 ml de C2H5OH volumen de la disolución: 458 ml %v/v: ?

Paso 2. Sustituir en la formula.% v/v = = 6.55 % de en la disolución.

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Porcentaje en volumen (% v/v)3. Se tienen 150 ml de una disolución al 36 % en volumen de ácido sulfúrico (H2SO4), a una

temperatura de 25 °C. ¿Cuál es el volumen del H2SO4 en la disolución?

Paso 1. Revisar la información proporcionada.volumen del soluto: ? volumen de la disolución: 150 ml %v/v: 36% de H2SO4

Paso 2. Despejar de la ecs el volumen del soluto.

Paso 3. Sustituimos los valores en la nueva ecuación, para obtener el volumen del soluto.

Volumen% v/v =

Volumen

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Porcentaje en masa/volumen (% m/v o %p/v )

1. En un vaso de precipitado se disuelven 28 g de soluto en agua de tal forma que se completan 2,5 L. Calcule el porcentaje m/v.

Paso 1. Revisar la información proporcionada.masa del soluto: 28 g volumen de la olución: 2,5 L =2500 ml %m/v:?

Paso 2. Sustituir en la formula.% m/v = = 1.12 % m/v

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𝑀=𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑=𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑑𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜  

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑑𝑒𝑙𝑎𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖 ó𝑛=𝑚𝑜𝑙𝐿 =𝑀

Molaridad (M)

1. ¿Qué significa una disolución 1M de bicarbonato de sodio?

Que un 1 mol de bicarbonato de sodio está disuelto en 1L de disolución acuosa.

2. ¿Cuál es la concentración molar de una disolución de 20 g de NaCl en 180 mL de agua?Paso 1. Revisar la información proporcionada.Gramos de soluto: 20 g de NaCl volumen de la disolución: 180 mL de agua =0.18 L

Paso 2. Calcular la masa molecular del NaCl.

Paso 3. Determinar el numero de moles en 20 gramos de NaCl.= 0.342 moles de NaCl

Paso 4. Determinar la molaridad.

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Molaridad (M)3. ¿¿Cuántos gramos de soluto hay disueltos en 262 ml de una disolución acuosa de NaOH 0.4

M?Paso 1. Revisar la información proporcionada.Gramos de soluto: ? volumen de la disolución: 262 mL de agua =0.262 L

Paso 2. Calcular la masa molecular del NaOH.

Paso 3. Despejar # de moles de soluto.

V)

Paso 4. Sustituir en la formula

=()(L)

Paso 5. Determinar los gramos de NaOH. Despejar de la ecuación los gramos de soluto y sustituir los datos.

de NaOH = 4.188 gramos

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Molaridad (M)4. Se dispone de un ácido nítrico comercial concentrado al 96.73 % en peso y densidad 1.5 g/

ml. ¿Cuántos ml de ácido concentrado serán necesarios para preparar 0.2 L de disolución al 1.5 M de dicho ácido?

Paso 1. Revisar la información proporcionada.%m/m: 96.73% HNO3 d HNO3: 1.5 g/ ml volumen de la disolución: 0.2 L

Paso 2. Calcular la masa molecular del HNO3. HNO3 Paso 3. Calcular los moles de HNO3 .

V)1.5 M)(0.2 L)HNO3

Paso 4. Calcular la masa en g de HNO3 .

de HNO3 = 19.2054 gramos

Paso 4. Como el HNO3 comercial no es puro, si no del 96.73% se requiere pesar :

100 g HNO3 comercial → 96.73 g HNO3 puro

X g de HNO3 comercial → 19.20 g HNO3 puro

19.84

Paso 5. Calcular el volumen que se necesita. →

= 13.22 mL de

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DILUCIÓN Procedimiento que se sigue para preparar una disolución menos concentrada a partir de una mas concentrada.

(𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 ) (𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 )=(𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠

𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 ) (𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 )

Donde:M = concentraciónV= volumen 1= i= inicial 2=f = final

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Se tiene 1 litro de alcohol del 96° y se requiere saber cuanto alcohol al 70° se puede obtener. Datos M1= 96° V1= 1 litro M2= 70° V2= ?

Paso 1 . Despejar V2 de la ecs.

Paso 2 . Sustituir los datos en la ecs final. = 1.3 L

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