Los cálculos de concentración de disoluciones no son difíciles, con esta unidad, te quedará todo mucho más claro y además podrás practicar con ejercicios resueltos.
2. Disoluciones
Una disolución es una mezcla homogénea
(los componentes no se pueden distinguir a
simple vista) de dos o más sustancias en
proporciones variables.
• Debemos distinguir entre:
• Soluto: sustancia que se disuelve.
• Disolvente: sustancia en la que se disuelve el soluto.
• Disolución: conjunto formado por el disolvente y el soluto.
• Si hay dudas sobre quién es el soluto y quién el disolvente, se considera
disolvente al componente que está en mayor proporción.
Disolución Molecular: partículas de soluto son moléculas (azúcar en H2O)
Disolución Iónica: las partículas de soluto son iones (NaCl en H2O)
3. Clasificación de disoluciones
Atendiendo al estado físico inicial del soluto y del disolvente:
(Recordar que la disolución, suele presentar el mismo estado
físico que el estado disolvente).
Estado físico
Soluto Disolvente Disolución Ejemplos
Sólido Sólido Aleaciones metálicas (acero)
Líquido Sólido Líquido Amalgama (Hg más metal)
Gas Sólido Hidrógeno ocluído (Pd y Pt)
Sólido Líquido Azúcar en agua
Líquido Líquido Líquido Alcohol en agua
Gas Líquido Amoniaco en agua
Sólido Gas ≈ Suspensiones (Humo)
Líquido Gas Gas ≈ Suspensiones (aerosoles)
Gas Gas Aire
4. Según sea la proporción de soluto respecto a la de disolvente:
• Saturada: la disolución no admite más soluto, depositándose el exceso
en el fondo del recipiente.
• Diluida: La cantidad de soluto es muy pequeña respecto a la de
disolvente.
• Concentrada: la proporción de soluto respecto a la del disolvente es
grande. Sólo son posibles si el soluto es muy soluble.
Solubilidad
Máxima cantidad de soluto disuelto en una
cantidad dada de disolvente, a una
temperatura fija.
Depende de varios factores:
• Naturaleza del soluto y del disolvente
• Temperatura del proceso (por lo general,
la solubilidad aumenta con la T)
• Agitación
5. Concentración de disoluciones
Cantidad de soluto
Concentración
Cantidad de disolución (o disolvente)
• Expresa la relación o cociente entre la cantidad de soluto y la cantidad
de disolución o disolvente.
• Existen varias formas de expresar la concentración, según sean las
unidades empleadas para medir las cantidades de soluto, de disolución o
de disolvente:
g soluto
Concentración en g/L Concentración en g
L L disolución
Tanto por ciento en Peso (%) % en peso
g soluto
100
g disolución
6. Tanto por ciento en volumen (%) % en volumen
ml soluto
100
ml disolución
Molaridad Molaridad
moles de soluto
L disolución
Molalidad molalidad
moles de soluto
Kg disolvente
Fracción molar: representa el tanto por uno de uno de los componentes
en la disolución y es adimensional. Se trata del cociente entre el nº de moles
de un componente y el nº total de moles en la disolución
moles sol moles disolvente
Xs Xd
moles sol moles disolvente moles sol moles disolvente
La suma de fracciones molares siempre es igual a la unidad →Xs+Xd = 1
7. Ejercicio 4:
Calcula la cantidad de sal que contendrán los 150 cm3 de disolución de
sal común de concentración 15 g/L
g/L
Solución:
Según la definición de concentración en gramos litro dada, la disolución a
preparar contendrá 15 g de sal común en 1 litro de disolución.
Calculo la cantidad de sal que contendrán los 150 cm3 de disolución:
15 g sal
150 cm3 disolución 2,25 g de sal
3
1000 cm disolución
Para preparar la disolución sigo los siguientes pasos:
• Se pesan 2,25 g de sal.
• En un vaso se echa una cantidad de agua inferior a 150 cm3 y se disuelve la sal
en el agua.
• Se completa con agua hasta los 150 cm3
8. Ejercicio 5:
Tenemos una disolución de HCl de concentración 35 % (d = 1,18 g/cm3).
Determinar el volumen que se debe tomar si se desea que contenga 10,5 g
de HCl
% peso
100g disolución 1cm3disol
10.5 g HCl 24.4 cm3disolución
35. g disolución 1.18g disol
% volumen
Ejercicio 6:
¿Qué porcentaje en volumen tendrá una disolución obtenida disolviendo 80
ml de metanol en 800 ml de agua?. Suponer los volúmenes aditivos
Volumen disolución 80 800 880 ml
80 ml alcohol
% volumen 100 9.1%
880 ml disolución
9. Ejercicio 7:
Se dispone de ácido nítrico del 70 % (d = 1,41 g/cm3) y se desea preparar
250 cm3 de una disolución 2,5 M. Indicar cómo se procedería
Molaridad
Solución:
Primero calculamos la cantidad de soluto (HNO3) necesario para preparar 250
cm3 de disolución de concentración 2,5 M
2,5 moles HNO3
250 cm3 disol . 0,625 moles HNO3
3
1000 cm disol .
63,0 g HNO3
0,625 moles HNO3 39, 4 g HNO3
1 mol HNO3
Calculamos ahora el volumen de ácido del 70% que contenga esa cantidad de HNO3
100 g ácido 1cm3 ácido.
39,4 g HNO3 39,9 cm3 ácido
70 g HNO3 1 ,41 g ácido
Para preparar la disolución deberemos medir 39,9 cm3 de ácido del 70 %, echar
agua (unos 150 cm3) en un matraz aforado de 250 cm3 y verter el ácido sobre el
agua. A continuación añadir más agua hasta completar los 250 cm3
10. Ejercicio 8:
Se disuelven 23g de alcohol etílico (C2H6O) en 36g de agua. Halla la fracción
molar de cada componente.
Solución:
Calculamos las masas molares de cada componente (soluto y disolvente)
Ms (C2H6O) = (2·12 + 6·1 + 16) g/mol = 46 g/mol
Md (H2O) = (2·1 + 16) g/mol = 18 g/mol
Calculamos el número de moles de cada componente:
1 mol 1 mol
23 g alcohol 0.5 moles alcohol; 36 g agua 2 moles agua
46 g 18 g
Calculamos el número de moles de cada componente:
0 .5 2
Xs 0 .2 Xd 0. 8
0. 5 2 0 .5 2
X2 X d 0.2 0.8 1
11. Ejercicio 9:
Se dispone de una botella de ácido nítrico del 70% (d = 1,41 g/cm3) y se
desea preparar 250 cm3 de una disolución 2,5 M. Indicar cómo se
procedería
Solución:
Primero calculamos la cantidad de soluto (HNO3) necesario para preparar
250 cm3 de disolución de concentración 2,5 M
Masa molecular: M (HNO3) = (1 + 14 + 16 · 3) = 63 u
3 2.5 moles HNO3 63 g HNO3
250 cm dlon 39 .4 g HNO3
1000 cm3 dlon 1 mol HNO3
Calculamos ahora el volumen de ácido del 70% que contenga la cantidad
determinada de HNO3
100 g ácido 1cm3ácido
39.4 g HNO3 39.9 cm3ácido
70 g HNO3 1.41 g ácido
12. Continuación
Una vez calculadas las cantidades
necesarias, procedemos a preparar la disolución:
• En primer lugar deberemos medir 39,9 cm3 del ácido
del 70 %
• A continuación echar agua (unos 150 cm3) en un
matraz aforado de 250 cm3 y verter el ácido sobre el
agua.
• Por último añadir más agua con cuidado (con ayuda de
una pipeta) hasta completar los 250 cm3 → Enrasado
