LA CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES (4to año)

De acuerdo con la cantidad de soluto presente, tendremos soluciones diluidas, saturadas y sobresaturadas. Si bien podemos diferenciar una solución concentrada de una diluida, no podemos determinar exactamente que tan concentrada o diluida está.

La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto en una cantidad determinada de solvente o solución.
La concentración desde el punto de vista cuantitativo y físico, se puede clasificar de acuerdo con la relación entre soluto y solución.

Unidades de Concentracion

Unidades Físicas.

• Porcentaje referido a la masa: relaciona la masa del soluto, en gramos, presente en una cantidad dada de solución. Teniendo en cuenta que el resultado se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad patrón de solución suele tomarse como 100g.

% m/m= msto/msoln * 100

• Porcentaje referido al volumen: se refiere al volumen de soluto, en ml, presente en cada 100ml de solución.

% v/v= vsto/vsoln * 100

• Porcentaje masa-volumen: representa la masa de soluto en g por cada 100ml de solución.

% m/v= msto/vsoln * 100

• Partes por millón (ppm): esta unidad de concentración mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones solidas se utilizan, por lo regular, las unidades mg/kg y para soluciones líquidas, mg/L.

ppm= mg msto/L o ppm= mg msto/kg

Unidades Químicas

• Molaridad (M): es la forma más usual de expresar la concentración de una solución. Se define como el número de moles de soluto disueltos en un litro de la solución.

M= n(moles)/V(L)

• Molalidad (m): indica la cantidad de moles de soluto presentes en un Kg de solvente.
• Cuando el solvente es agua, y debido a que la densidad de esta es 1g/ml, 1kg equivale a un litro.

m= n sto/kg este

• Normalidad (N): relaciona el número equivalentes gramo o equivalentes químicos de un soluto con la cantidad de solución, en litros.

N= n equivalentes - gramos de soluto/ V(L)

El concepto de equivalente gramo o equivalente químico ha sido desarrollado especialmente para referirse a ácidos y bases. Así, un equivalente gramo es la masa de sustancia (ácido o base) capaz de producir un mol de iones de H+ o OH-, según sea el caso. Para pasar de moles a gramos se emplean las masas moleculares de las sustancias involucradas.

• Fracción molar (X): expresa el número de moles de un componente de la solución en relación con el número total de moles, incluyendo todos los componentes presentes.

XA= n de moles de A / n totales de la solución

XB= n moles de B / n moles totales de la solución

La suma de las fracciones molares de una solución es igual a 1

Diluciones

Al diluir, el volumen del solvente aumenta, por ende aumentara el volumen de la solución, mientras que el número total de moles o moléculas del soluto permanecen igual. Esto significa que el número de moléculas o de moles del soluto al principio y al final, es el mismo.

Lo más común es que la concentración de las sustancias se encuentren expresadas como molaridad. Si partimos de una de una solución inicial n= M1 * V1, para obtener una segunda solución n2= M2 * V2, debe cumplirse que el número inicial de moles sea igual al número final de moles (n1=n2). De ahí deducimos que M1 * V1 = M2 * V2; esta expresión es la clave para determinar el volumen final, o la concentración final, según sea el caso.