UNIDADES FISICAS DE CONCENTRACION Y SOLUCIONES

¿QUE SON LAS UNIDADES FISICAS DE CONCENTRACION Y SOLUCIONES ?

Las unidades físicas de concentración de soluciones expresan la proporción de soluto en peso, volumen o partes. Esta proporción se calcula siempre con respecto a la cantidad total de la solución.

Las fórmulas para calcular el porcentaje en masa o peso, o sea, su concentración, divide la cantidad de soluto por la de la solución. Finalmente, el resultado se suele multiplicar por 100. 

Es muy útil definir una solución como una mezcla homogénea; los componentes de una solución son el soluto y el solvente.

 El soluto es el componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve.

El solvente es el componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve el soluto. 

En una solución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus componentes más pequeños (moléculas o iones), y a esto se debe el carácter homogéneo de las soluciones. Él estudio cuantitativo de una disolución requiere que se conozca su concentración, es decir, la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de disolución. Los químicos utilizan varias unidades de concentración, cada una de ellas posee ciertas ventajas, así como algunas limitaciones.

Existen unidades físicas y químicas de concentración, en esta ocasión aprenderás de las unidades físicas de concentración, las cuales son:

1. Porcentaje en masa.

2. Porcentaje en volumen.

3. Porcentaje en masa volumen.

4. Partes por millón

Las unidades físicas de las concentraciones químicas y sus fórmulas son las siguientes

Porcentaje en masa 

Es la cantidad de gramos de soluto disueltos en 100 gramos de solución. Pará hallar este porcentaje debes utilizar la siguiente expresión. 

%m/m=m soluto/m solución x 100

Donde:

m soluto = masa del soluto en gramos

solución= masa total de la solución

masa de la solución = masa del soluto + masa del   solvente

Podemos definirlo como la masa de soluto por cada100 unidades de masa de la disolución. Ejemplos:

Solución de ácido acético al 4% tiene 4 gramos de ácido acético en 100 gramos de solución.

Porcentaje masa volumen

Es la cantidad de gramos de soluto disuelto en100 ml de solución. Se puede hallar con la

siguiente expresión:

%m/v = m soluto/v solución x 100

Donde:

m soluto = masa del soluto

v  solución= volumen de la solución en ml

Ejemplo: Porcentaje masa volumen

¿Cómo se prepara una solución al 5% m/v ?

Para poder preparar la solución anterior, se pesan 5 g de soluto, se colocan en un matraz

volumétrico de 100 ml, se agrega agua para disolverlo y luego se añade más agua hasta

alcanzar los 100 ml. Ahora se tiene una solución al 5% m/v.

Porcentaje en volumen

Es el volumen en ml de soluto disuelto en 100 ml de solución. Se puede hallar con la siguiente expresión:

%v/v =v soluto/v solución x 100

Donde:

V soluto = volumen del soluto en ml

V solución = volumen de la solución en ml

Ejemplo: solución de peróxido de hidrogeno

(agua oxigenada) al 20% v7v esto quiere decir que

contiene 20 ml de peróxido de hidrogeno disueltos en 100 ml de solución.

Partes por millón (ppm)

Es la cantidad de miligramos de soluto disuelto en 1L de solución. Se puede hallar con la

siguiente expresión:

 ppm=mg soluto/ L solución 

Ejemplo: si se disuelve 1mg de KCl en agua hasta tener 2L de solución, ¿Cuál es la concentración en ppm?

ppm= MG soluto/ L solución 

ppm=1mg/2L

=0.5 ppm

Figura :Después de añadir 5 g de soluto a un matraz volumétrico de 100 ml, se añade agua hasta la marca de aforo. Se tiene ahora una solución al 5%m/v

Ejercicios demostrativos

1) Si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, el porcentaje en masa será:

%mm = m soluto/ m solución x 100

%m/m = 20g/20g +80g x 100

%m/m 20g 

Esto significa que por cada 100 gramos de solución 20 g son de azúcar

 2) ¿Cuántos gramos de soluto tendrán 1200 ml de solución cuya concentración es de 6% 

m ⁄ v?

%m / v = m soluto/v solución x 100

m soluto=(% m / v )(v solución) / 100

m soluto=(6%m/v)(1200ml)/100

m soluto =(6%g/ml)(1200ml)/ 100

m soluto=72 g

¿Cuántos gramos de soluto y solvente tendrán 320 g de solución cuya concentración es 5% m ⁄ m? 

%m/m =m soluto/m solución x 100

m soluto=(5%m/m)(320g) / 100

m soluto=16 g 

La masa del solvente se obtiene restando a la masa de la solución la masa del soluto

Masa de solvente = Masa de la solución - Masa del soluto

Masa de solvente = 320 g - 16 g

Masa de solvente = 304 g