Hasta el momento hemos hablado de disoluciones con más o menos cantidad de
soluto, sin embargo, en la vida real es necesario saber cuánto soluto tenemos en
una disolución.
Para conocer la cantidad de soluto debemos saber la relación que hay entre este
y el disolvente. A esa relación se le llama concentración.
La concentración me indica la cantidad de soluto disuelto en determinada cantidad de disolvente. Observa el siguiente esquema para aclarar el concepto:
La concentración se puede expresar en distintas unidades. En el siguiente
esquema se expresan las principales unidades de concentración.
En primer lugar, hablaremos de las unidades de concentración porcentuales, es
decir, aquellas que me dan el porcentaje del soluto en la disolución.
Porcentaje en masa (% m/m)
Se define como la masa del soluto (en gramos) que hay en 100 g de disolución.
Se calcula usando la siguiente fórmula:
Donde msoluto es la masa del soluto y mdisolución es la masa de la disolución.
Porcentaje masa/volumen (% m/V)
Se define como la masa de soluto (en gramos) que hay en 100 mL de disolución
y se calcula aplicando la siguiente fórmula:
Porcentaje en volumen (% V/V)
Cuando el soluto y el disolvente son líquidos, es muy conveniente hallar su relación en volumen. Este porcentaje indica el volumen de soluto (en mililitros) que
hay en 100 mL de disolución. Se calcula empleando la siguiente fórmula:
Donde Vsoluto es el volumen del soluto (en mililitros) y Vdisolución es el volumen de
la disolución (en mililitros).
Concentración molar (C) o molaridad
La molaridad es la cantidad de sustancia o cantidad de moles (n) de soluto que
hay en 1 L de disolución. Se calcula a partir de la siguiente ecuación:
Concentración molal o molalidad (mb)
La molalidad corresponde a la cantidad de sustancia (n) de soluto en 1 kg de
disolvente. Para calcular la concentración molal se emplea la fórmula:
Fracción molar (X)
La fracción molar es la relación entre la cantidad de materia (mol) del soluto y
la cantidad de materia (mol) total (nsoluto + ndisolvente) y se calcula aplicando la
siguiente fórmula:
Para conocer los moles totales, es necesario conocer la masa del disolvente empleado para poder calcular los moles de disolvente.
Partes por millón (ppm)
Como su nombre lo indica, es la cantidad de partes que hay en un millón de
partes, es decir, la masa de soluto (en gramos) que hay en un millón de gramos
(106 gramos) de disolución.
Esta unidad se emplea cuando tenemos cantidades muy pequeñas de soluto,
como, por ejemplo, las impurezas del agua potable o las partículas en suspensión
que se encuentran en el aire.
La fórmula para calcular la concentración en ppm de una disolución es la
siguiente:
Como puedes ver, la fórmula para expresar partes por millón es muy parecida a la
fórmula de % m/m, así que también es posible expresarla de la siguiente manera:
Por otra parte, también sabemos que 1 kg = 1000 g y 1 g = 1000 mg, por lo tanto,
es correcto decir que 1 kg = 106 mg.
De esto se puede deducir que:
Y para disoluciones acuosas de muy baja concentración, donde la densidad de la
disolución es casi igual que la del agua, una buena aproximación es:
Fuente: Pardo, M. (2018). Texto del estudiante Química 2º medio. Chile. Editorial A Impresores
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