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Concentración de una
DisoluciónTema
Clasificación de la MateriaProfesor Juan Sanmartín
Física y Química
Componentes de una disoluciónDefinimos CONCENTRACIÓN de una disolución como la cantidad de SOLUTO que se encuentra disuelto en cierta cantidad de DISOLUCIÓN o DISOLVENTE
Recordamos (Ver Tema Clasificación de la Materia)
SOLUTO
DISOLVENTE
DISOLUCIÓN
Una disolución o mezcla homogénea es materia homogénea de dos o más componentes, de composición variable, que presenta la misma composición en todas sus partes y sus componentes son indistinguibles. Ejemplo: Te con Azúcar)
Componentes de una disolución:
Soluto: Es la sustancia que se disuelve y es el componente que está en menor cantidad. Ejemplo: El azúcar (imagen)
Disolvente: Es la sustancia que disuelve al soluto y es el componente que está en mayor cantidad. Ejemplo: El Té (aunque el té es en si otra disolución)
RecordadTanto el soluto como el disolvente pueden presentarse en estado sólido, líquido o gaseoso, lo que da origen a nueve tipos de disoluciones según el estado físico de sus componentes.
La niebla es un tipo de disolución coloidal
Formas de expresar la concentración de una disolución.
DISOLUCIÓN
SOLUTO
litrosgramos
LgiónConcentrac
Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/l)
Esta expresión de la disolución nos dice los gramos de soluto disueltos por unidad de litro de disolución, es decir, la masa de soluto que contiene un litro de disolución.Esta forma de expresar la concentración es una de las más habituales para disoluciones de sólidos en agua. (sal en agua)
0,4l.4g.frio enC KCl
Ejemplo .-Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/l)
Vertemos 400ml. de agua en un vaso de precipitados y añadimos 4 gramos de Cloruro Potásico. A continuación, calentamos esta disolución para que se evapore el agua (el soluto permanece) hasta que queden 100ml.
a. Calcula la concentración (g/L) de la disolución inicial.b. Calcula la concentración (g/L) de la disolución después de evaporarse
parte del agua.
Lo primero que tenemos que transformar en litros los mililitros
1000ml1l400mlVolumen inicial
a).-
b).- 0,1l.1000ml
1l100mlVolumen inicial
Lg40
0,1l.4g.caliente enC KCl
0,4l. Lg10
Formas de expresar la concentración de una disolución.
100gramosgramos
gramosmasa en%
SOLUTODISOLVENTE
SOLUTO
Porcentaje en MASA (% en masa)
Esta expresión de la cantidad de soluto en masa contenida por cada 100 unidades de masa de disolución. Se expresa en forma porcentual.
100masamasa
masamasa en%
SOLUTODISOLVENTE
SOLUTO
Preparamos en el Laboratorio una disolución salina disolviendo 18 gramos de Cloruro Sódico en 0,35 kilogramos de agua. Calcula el % en masa de dicha disolución.
Lo primero que tenemos que hacer es transformar todo a la misma unidad.
350g.1Kg
1000g0,35kgmasaagua
aguaSódico Cloruro
Sódico CloruroNaCl masamasa
masamasa en %
4,9%masa en % NaCl
Ejemplo.- Porcentaje en MASA (% en masa)
100350g.18g
18g
Formas de expresar la concentración de una disolución.
100volumen
volumenvolumen en%
DISOLUCIÓN
SOLUTO
Porcentaje en VOLUMEN (% en volumen)
Esta expresión que se suele utilizar en caso de disoluciones de líquidos o gases. Nos indica la cantidad de soluto en volumen contenido por casa 100 unidades de volumen de disolución. Se expresa en forma porcentual.
100litros
litrosvolumen en%
DISOLUCIÓN
SOLUTO
Sabiendo que en el aire el 21% (porcentaje en volumen) es oxígeno, calcula la cantidad de oxígeno que hay en 12 litros de aire.
Ejemplo.- Porcentaje en VOLUMEN(% en volumen)
100volumen
volumenvolumen en%
DISOLUCIÓN
SOLUTO
100aire)(volumen
)volumen(O)%(O 22 100
12LV
21% 2O
2,51L100
1221V2O
Densidad
sustancia
sustancia
volumenmasa
densidad
Definimos densidad como la masa de sustancia que ocupa un determinado volumen, se expresan en gramos por litro pero también se puede expresar como kilogramos por metro cúbico. Es una magnitud que nos sirve para identificar sustancias (se uso durante mucho tiempo para identificar la leche), ya que es una de las propiedades de estas.
La densidad de un líquido se puede medir con un densímetro (imagen de la derecha)
La densidad del Mercurio (Hg) es 13600 kg/m3. Calcula la masa de 300 ml de mercurio.
Ejemplo.- Densidad
mLg13,6
mL.g13,6
cm101m
kgg10
mkg101,36 36
33
34
Pasamos de kg/m3 a g/mL.
Hg
HgHg V
md
mL 300m
mLg13,6 Hg
4,08kg4080gmLg13,6300mLmHg
Problemas de Disoluciones
Tema Clasificación de la Materia
300g.mlg1300mLm
3NaNO
Calcula la solubilidad (% en masa) del Nitrato Sódico(NaNO3) a 20ºC sabiendo que 264g de nitrato se disuelven en por cada 300 mL de agua. Densidad del agua: 1 g/mL.A partir de la densidad
3
3
3NaNO
NaNONaNO V
md
100mm
m%
OHNaNO
NaNO)masa(NaNO
23
3
3
47%100300g264g
264g% )masa(NaNO3
En las botellas de alcohol farmacéutico se indica el grado alcohólico que nos informa sobre la concentración de alcohol puro de la disolución expresado en porcentaje en volumen. Tomando los datos de la fotografía, calcula la cantidad de alcohol en la botella.
Datos de la botella• 96º• 250ml
100VV
%Disolución
AlcoholAlcohol 100
250ml.V
%69 Alcohol
240mL100
96250mLVAlcohol
Tenemos 400 g. de una disolución al 8% en masa de azúcar en agua y pretendemos reducir esta concentración al 4%. Calcula la cantidad de agua que habrá que añadir para ello.
Calculamos la cantidad de azúcar que tenemos en la disolución inicial.
100mm
m%
OHAzúcar
Azúcarr)masa(Azúca
2
400g.mm OHAzúcar 2 100
400g.m
8% Azúcar
32g.100
8400gmAzúcar
agua de g. 368azúcar de g. 32
inicial iónConcentrac
Calculamos la cantidad de disolución que tenemos en la final. Hay que tener en cuenta que la masa de azúcar no varía.
100m
32g4%Disolución
800g1004
32gmDisolución
agua de g. 768azúcar de g. 32
final iónConcentrac
Continuación…Ahora conocemos la masa de la disolución y la masa de azúcar, por lo tanto…
400g368768m O(Añadir)H2
800gm final Disolución
Una pinta de cerveza (pint) es una medida muy británica para esta bebida, corresponde a 0,57 litros aproximadamente. Sabiendo que la concentración de etanol en volumen es del 5%, calcula la cantidad de alcohol en esta cantidad de cerveza.
100VV
%Disolución
AlcoholAlcohol
1000,57L.V
%5 Alcohol
28,5mLL0285,0100
50,57LVAlcohol
Sabemos que 0,5 litros de bromo tienen una masa de 1,56 kg. Calcula la densidad del bromo en g/cm3.
Frasco muestra del líquido corrosivo y venenoso en un cubo de plástico acrílico.
Fuente .- wikipedia
Br
BrBr V
md
333
3
3
3
Br cmg3,12
cm101dm
1dm1L
kgg10
Lkg3,12d
Lkg3,12
0,5L1,56kgdBr
Sabemos que 0,5 litros de bromo tienen una masa de 1,56 kg. Calcula la densidad del bromo en g/cm3.
Frasco muestra del líquido corrosivo y venenoso en un cubo de plástico acrílico.
Fuente .- wikipedia
Br
BrBr V
md
33Br cmg3,12
500cm1560gd
3323
333
33
500cmcm105cm
cm101L
1dm0,5L
1560gg101,561kg
g101,56kg
En un vaso con leche (300 ml.) se añade un sobre de azúcar (10 g.). Calcula la concentración de azúcar en la disolución en g/L.
Lg3,33
0,3L10g
Vm
Vm
Cleche
azúcar
disolvente
solutoDisolución
0,3l.300mlVV lechedisolvente
10g.mm azúcarsoluto
Sabiendo que la densidad del hierro son 7,6 g/cm3. Indica el volumen que ocuparan 3,4 kg de dicho material.
Fe
FeFe V
md
3Hierro(Fe) cmg7,6d
3400g.3,4Kg.mFe Fe3 V
3400gcm
g7,6
3400gVcm
g7,6 Fe3
3
3
Fe 447,4cm
cmg7,6
3400gV
En la mezcla de un combinado se utilizan 50 ml de whisky (40º de alcohol) y 330 ml de cocacola. Puedes calcular el % de alcohol en el combinado y la graduación alcohólica de este.
100V
V%
disolución
solutovolumen
ml50VV whiskydisolución
Calculamos primero el volumen de alcohol en el whisky, que será el mismo que en el combinado.
)º40%(40%alcohol
100VV
%whisky
alcoholisky)alcohol(wh 100
50mlV
%04 alcohol
whiskyel en alcohol de 20ml100
50ml40Valcohol
En la mezcla de un combinado se utilizan 50 ml de whisky (40º de alcohol) y 330 ml de cocacola. Puedes calcular el % de alcohol en el combinado y la graduación alcohólica de este.
100V
V%
disolución
solutovolumen
330ml50mlVVV cocacolawhiskydisolución
Ahora que tenemos el volumen de alcohol, podemos calcular el porcentaje en el combinado.
100VV
V%
cocacolawhisky
alcoholalcohol
5,3%100
330ml50ml20ml
solutoalcohol V20mlV
Ahora
Fin
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