Unidades y concentraciones en la qumica

Unidades SI bsicas

Unidades SI bsicas MasaEl kilogramo (kg) es igual a la masa del prototipo internacional del kilogramo. El patrn primario es un cilindro de platino 90 %e iridio 10 % que se guarda en el Bur Internacional de Pesas y Medidas en Svres, Francia.

Masa de diversos cuerpos [kg]El Universo 1 x 1052

La Va Lctea 7 x 1041

El Sol 2 x 1030

La Tierra 6 x 1024

La Luna 7 x 1022

Un caballo 1 x 103

Un humano 7 x 101

Una rana 1 x 10-1

Un mosquito 1 x 10-5

Una Bacteria 1 x 10-15

Un tomo de hidrgeno 1 x 10-27

El electrn 9.11 x 10-31

Volumen

casi 1 Litro de agua

destilada (20 oC)

10 cm

Unidades SI bsicas

tiempo

El segundo (s) es la duracin de 9 192 631 770 periodos de la radiacin correspondiente a la transicin entre los dos niveles hiperfinos del estado fundamental del tomo de cesio 133.

Valores aproximados de algunos intervalos de tiempo

Edad del Universo 5 x 1017

Edad de la Tierra 1.3 x 1017

Edad promedio de un estudiante universitario 6.3 x 108

Un ao 3.2 x 107

Un da 8.6 x 104

Tiemo entre latidos del corazn normales 8 x 10-1

Periodo de ondas sonoras audibles 1 x 10-3

Periodo de ondas de radio comunes 1 x 10-6

Periodo de vibracin de un tomo en un slido 1 x 10-13

Periodo de ondas luminosas visibles 2 x 10-15

Duracin de un choque nuclear 1 x 10-22

Tiempo que tarda la luz en atravesar un protn 3.3 x 10-24

[segundos]

Unidades SI bsicas

temperatura termodinmicaEl kelvin (K), unidad de temperatura termo-dinmica, es la fraccin 1/273,16 de la tempera-tura termodinmica del punto triple del agua.

Observacin: Adems de la temperatura termodinmica (smbolo T) expresada en kelvins, se utiliza tambin la temperatura Celsius (smbolo t) definida por la ecuacint = T - T0 donde T0 = 273,15 K por definicin

373 363 353 343 333 323 313 303 293 283 273 263 253 243 233

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

10 20 30 40

21219417615814012210486685032144

2240

K C F

Water boils

Room temperature

Water freezes

0 -273 -459

1K = 1 oC = 1.8 oF

Un tomo (del latn atomum, y estedel griego atomon, indivisible) es lamenor cantidad de un elementoqumico que tiene existenciapropia, y que no es posible dividirmediante procesos qumicos.

Unidades SI bsicas

cantidad de sustanciaEl mol (mol) es la cantidad de sustancia de un sistema que contiene tantas entidades elemen-tales como tomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12.

(6.0221367 * 10 tomos)Cuando se emplee el mol, deben especificarse las unidades elementales, que pueden ser tomos, molculas, iones, electrones u otras partculas o grupos especificados de tales partculas

Un mol es el nmero de Avogadro de molculas

6,022 x 1023

602,200,000,000,000,000,000,000

Concentraciones qumicas

La masa atmica (Pa) de un elemento es elnmero de gramos que contienen el nmero deAvogadro de tomos.

Una Unidad de masa atmica o uma (Atomic Mass Unit) equivale a un mol.

Se corresponde aproximadamente con la masa de un protn (o un tomo de hidrgeno).

6,02 x 1023 tomos de Cu= 1 mol de tomos de Cu y la masa atmica del Cu= 63,54 significa que la masa de 1 mol de tomos de Cu es 63,54 gramos

La masa molecular (Pm) de un compuesto es lasuma de las masas atmicas de los tomos que hayen la molcula, es decir, el nmero de gramos quecontienen el nmero de Avogrado de molculas.

Cual es la masa molecular del agua H2O?

La masa molecular del agua H2O

2 * H = 1 , O = 16 => 18

Molaridad (M) es el nmero de moles de unasustancia dividido entre litro de disolucin.

Molalidad (m) es el nmero de moles de unasustancia dividido entre kilogramo de disolvente

A diferencia de la molaridad, la molalidad esindependiente de la temperatura. La molaridadcambia con la temperatura porque el volumen deuna disolucin normalmente aumenta cuando secalienta.

Ejercicio: Molaridades de sales en el mar.

(a) El agua de mar contiene normalmente 2,7g de cloruro sdico (NaCl) por 100 mL deagua.

Cul es la molaridad de NaCl en el ocano?.

M moles de subs ciaVolumen de Solucion en Litros

tan

Na = 22.99 Cl = 35.45

moles de substancia

Solucin: (a)

2,7 gr en 100 gr = 27 gr en un litro

Na = 22.99 + Cl = 35.45 = 58.44

27 / 58.44 = 0,46 M;

Ejercicio: Molaridades de sales en el mar.

(b) El cloruro de magnesio (MgCl2) seencuentra en el ocano en una concentracin0,054 M.

Cuntos gramos de MgCl2 hay en 25 mL deagua de mar?.

Solucin:.

Mg = 24.32 + Cl = 35.45 * 2 = 95.22

0.054 * 95.22 = 5.1419 en un litro

entonces 0,1285 g en 25 ml

PORCENTAJE (%)

Existen tres formas de expresar el porcentaje de uncomponente (soluto) en una mezcla o disolucin:

100mezcla o disolucin la de totalmasa

soluto del masa pesoen cientopor Tanto x

100disolucin la de talvolumen to

soluto del masavolumen -pesoen cientopor Tanto x

100disolucin la de talvolumen to

soluto delvolumen en volumen cientopor Tanto x

Ejercicio: Conversin de porcentajes en peso a molaridady molalidad.

Hallar la molaridad y molalidad de un HCl del 37% en peso.La densidad[1]del reactivo es 1,19 g/mL.

[1] La densidad de una sustancia es la masa por unidad de volumen

Solucin: 12,1 M y 16,1 m.

NORMALIDAD (N) :

Nmero de equivalentes-gramo de soluto dividido entre los litros de disolucin.

Nom-bre

Abre-viatura

Peso Peso-Volum

en

Volumen

Partes por

milln

Partes por

billn

ppm

ppb

g/gmg/Kg

ng/gg/Kg

g/mLmg/L

ng/mLg/L

nL/mLL/L

nL/L

Ejercicio: Preparacin de HCl 0,1M.La molaridad del HCl concentrado comercial parauso de laboratorio es 12,1 M. Cuntos mL de estereactivo se deben diluir a 1 L para preparar HCl0,100 M?.

Solucin: 8,26 mL.