Guía Nº 3: Concentración, Unidades de Concentración y Preparación de Soluciones

...

Se define a la concentración de una disolución como la cantidad de soluto presente, contenido en una cantidad determinada de disolvente o disolución.

Para determinar la concentración de las disoluciones químicas se emplean dos tipos de unidades: las

físicas y las químicas.

Unidades de Concentración Físicas

Expresan la concentración de una solución, basándose en el uso de valores porcentuales, lo que ayuda al estudio cuantitativo de los componentes en una disolución.

Tanto por ciento en masa % m/m

Relaciona la masa de soluto que está contenida en 100g de solución.

[pic 4]

---------------------------------------------------------------

Tanto por ciento masa/volumen % m/v

Se define como la masa de soluto que se encuentra en 100 mL de solución:

[pic 5]

Tanto por ciento en volumen % v/v

Indica el volumen, en mL, de soluto presente en 100 mL de solución.

[pic 6]

Unidades de Concentración Químicas

Molaridad (M) o Concentración Molar (CB)

Indica la cantidad, medida en mol, de soluto que se ha disuelto en 1L de solución.

[pic 7]

Molalidad (m)

Hace referencia a la cantidad, medida en mol, de soluto, que se ha disuelto en 1Kilogramo de solvente.

[pic 8]

Fracción Molar (Xi)

Es la relación entre el número de moles de un componente y el número de moles total de la solución.

[pic 9]

La fracción molar no tiene unidades y la suma de las fracciones molares de todos los componentes de la disolución es igual a 1.

[pic 10]

Unidades de concentración para soluciones diluidas

El término dilución o diluida implica hacer menos concentrada una solución. Si mantenemos constante la cantidad de moles en una solución, podemos afirmar que:

- Un aumento del volumen implica una disminución de la concentración.

- Una disminución del volumen implica un aumento de la concentración.

La expresión que da cuenta de esta variación es la siguiente:

[pic 11]

Donde los subíndices 1 y 2 indican situación inicial y final, respectivamente.

---------------------------------------------------------------

Ejemplo:

Calcular la concentración final, de una solución que tiene una concentración inicial de 0,3 mol/L en un volumen de 150 mL a la que se le agrega agua hasta completar un volumen de 600 mL.

C1=0,3 C2= ¿? V1=150 mL V2= 600 mL

Despejando y reemplazando cada término correspondiente, queda:

[pic 12]

Se observa que un aumento del volumen disminuye la concentración inicial que la solución tenia, lo que es correcto con las afirmaciones que se habían expresado anteriormente.

Otras expresiones que se utilizan para representar una solución diluida son las que se refieren a partes por millón (ppm) y las partes por billón (ppb).

Partes por millón (ppm)

Es la relación entre las partes de soluto en un millón (106) de partes de disolución. Como la densidad del agua es 1 g/mL, las ppm para disoluciones líquidas pueden expresarse en mg/L y para las disoluciones sólidas mg/Kg.

[pic 13]

Partes por billón (ppb)

Es

...