UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
OBJETIVO: El alumno definirá las unidades de concentración y
las utilizará adecuadamente resolviendo problemas.
AUTOR: Hortencia Caballero López
INTRODUCCIÓN: Puesto que las partículas se mezclan
rápidamente en las disoluciones, se pueden manejar con
mayor facilidad, por lo que se han estudiado varios métodos
para expresar
la concentración de las disoluciones,
comúnmente llamados unidades de concentración. Estas
unidades de concentración nos muestran en términos
cuantitativos el comportamiento de una disolución.
Las unidades de concentración son las
siguientes:







Molaridad (M)
Molalidad (m)
% en masa (%m/m)
% en masa – volumen (%m/v)
% en volumen – volumen (%v/v)
Fracción molar (X)
Partes por millón (ppm)
Disolución:
Una disolución es una mezcla de dos o más
sustancias de composición variable. Está
formada de dos elementos, uno llamado
soluto y el otro llamado disolvente.
• Soluto: Es la sustancia que se presenta en
menor proporción generalmente.
• Disolvente: Es la sustancia que se presenta
en mayor proporción
La concentración de una disolución se puede
expresar
cualitativamente
o
cuantitativamente.
Para
expresarla
cualitativamente se emplean los términos
diluida y concentrada.
• Diluida: Es una concentración con un
soluto relativamente bajo.
• Concentrada: Es una concentración con
un soluto elevado.
Concentración:
Es la cantidad física que permite relacionar
al soluto con el disolvente
Molaridad (M)
Es la cantidad de soluto en moles por cada litro de
disolución.
M 
n
V
donde :
n 
 mol 
 L 


w
Mm
w = masa del soluto
Mm = masa molecular del soluto





Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
Molalidad (m)
Es la cantidad de soluto en moles por cada
kilogramo de disolvente.
m 
n
masa
 mol 


kg


n 
w
Mm
donde :
w = masa del soluto





Mm = masa molecular del soluto
Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
Tanto por ciento en masa (%m/m)
Es la cantidad de masa de soluto por cantidad total
de disolución por 100.
%m / m 
masa de soluto
masa de disolución





Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
X 100
Tanto por ciento en masa - volumen (%m/v)
Es la cantidad de masa de soluto por cada mililitro
de disolución por 100.
%m / v 
masa de soluto
volumen





Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
X 100
 g 
 mL 


Fracción molar
Razón del número de moles de un componente, respecto al
número total de moles.
X
X
A

C

nA
X
n A  n B  n C  ...
nC
n A  n B  n C  ...
B
X  X

A
n = número de moles A,B,C = componentes





Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
nB
n A  n B  n C  ...
 X
B
 X C  ...  1
Partes por millón (ppm)
Es la cantidad en volumen de un componente
(cc o ml) en 106, 109 y 1012 partes en
volumen (cc o ml).
ppm del componente

masa del componente
masa total de disolución





Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
 10
6
Uso común de la molaridad
La molaridad puede usarse para determinar
la relación que hay entre los iones o
moléculas de soluto a moléculas de agua
de cualquier disolución dada. No es
necesario que el disolvente sea el agua. Si
no se indica lo contrario, su estudio se
limita a soluciones acuosas.
Uso común de la molalidad
Se
usa
cuando
las
disoluciones,
particularmente si se hacen en solventes
orgánicos, se someten a temperaturas que
causan variaciones significativas en el
volumen del soluto.
Es menos empleada que la molaridad,
aunque puede medirse con mayor
precisión y además no importan en este
caso los cambios de temperatura.
Uso común del %masa
Se usa comúnmente en la resolución de
problemas químicos en que se miden
volúmenes de disoluciones
Uso común del %masa-volumen
Se usa frecuentemente en el caso de mezclas
de gases o de líquidos.
- Ver tabla de mezclas
Uso común del %masa-volumen
Ejemplos
Nombres corrientes
que reciben
Gas
Líquido
Nubes, brumas
Aerosoles líquidos
Gas
Sólido
Humos
Aerosoles sólidos
Líquido
Gas
Espuma
Espumas
Líquido
Líquido
Agua-Aceite
Emulsiones (Pepto
bismoil)
Líquido
Sólido
Pinturas
Sólido
Líquido
Jaleas, queso
Emulsiones sólidas
Uso común de la fracción molar
Esta forma de expresión
para la
concentración se usa en relación con la
presión de vapor de las disoluciones
diluidas e ideales de sólidos en líquidos y
en el estudio del equilibrio líquido-vapor
de las disoluciones de líquidos. Su valor no
depende de la temperatura.
Uso común de las ppm
Estas unidades se usan para designar los
componentes gaseosos o sólidos en
muestras de aire o agua. Así si nos dicen
que la concentración de ozono O3 en el
aire es de 6ppm, quiere decir que hay 6[g]
de dicho componente por cada 106 cc de
aire.
Ejercicio de molaridad
Calcule la molaridad de una disolución que contiene 441[g] de HCl
disueltos en suficiente agua para formar 1500 [ml] de disolución.
n
441  g  HCl
[1  35 . 453 ]
 g 
 mol 


n  12 . 09 mol de HCl
M 
12 . 09 mol de HCl
1 . 5  L  de disolución
 8 . 06
 mol 
 L 


Ejercicio de molalidad
¿Cuántos gramos de NaOH se deben agregar a 5000[g] de agua para
preparar una disolución de 0.100(m)?
moles de soluto=(molalidad)(kilogramos de disolvente)
= (0.100 [m] ) (5 [kg] ) = 0.5 [mol]
gramos de soluto = (0.5 [mol] de NaOH) (40 [g/mol] )
= 20 [g] de NaOH
Ejercicio de % m/m
Se prepara una disolución disolviendo 13.5 [g] de glucosa (C6H12O6) en
0.100[kg] de agua. Calcule el porcentaje en masa de soluto en esta
disolución.
%m/m de glucosa =
masa de glu cos a
 100
masa de disolución

13 . 5[ g ]
13 . 5[ g ]  100 [ g ]
= 11.89%
 100
Ejercicio de % m/v
Se desea preparar 1 litro de disolución de HCl al 5%m/v.
Calcule la masa de soluto necesaria para la preparación
de dicha disolución.
masa de soluto
5% 
1
 100
litro de disolución
masa de soluto  0 . 05
 kg
 L


 1 L 


masa de soluto = 0.05 [kg]
= 50 [g]
Ejercicio de fracción molar
Una disolución dada contiene 100[g] de sal (NaCl) y 900[g] de agua.
¿Cuál es la fracción molar de los componentes de la disolución?
n NaCl 
n H 2O 
X NaCl 
100 [ g ]
22 . 99  35 . 45  
g 

 mol 
 1 . 711 [ mol ] de NaCl
 49 . 958 [ mol ] de H 2 O
900 [ g ]
2 (1 . 008 )  15 . 999  
g 

 mol 
1 . 711
1 . 711  49 . 958
 0 . 0331
X H 2O 
X  0 . 0331  0 . 967  1
49 . 958
1 . 711  49 . 958
 0 . 967
Ejercicio de ppm
Se determinó que una muestra de 2.5[g] de aguas feáticas (se encuentran
abajo del suelo) contenía 5.4[g] de Zn2+. Calcule la concentración
de Zn2+ en partes por millón.
5 . 4  g   5 . 4  10
ppm 
6
[g]
masa de soluto
 10
masa de disolución

5 . 4  10
6
2 .5 g 
g 
 10
 2 . 2 ppm
6
6
Ejercicios propuestos de molaridad
1.- ¿Cuántos gramos de NaOH se necesitarán para preparar 5 litros de
disolución 0.100M?
20[g] de NaOH
2.- ¿Qué volumen de disolución 0.75M se puede preparar a partir de 500[g] de
Na2SO4 ?
4.7 [L]
3.- A 25°[C] se disolverán 0.200 [g] de CaSO4 en 100 [ml] de disolución . ¿Cuál
es la molaridad de la disolución obtenida?
0.0147M
4.- ¿Cuántos gramos de CuSO4•5H2O se necesitan para preparar un litro de
disolución 2.0M de CuSO4?
499.4[g]
5.- Si se tiene 1[g] de NaCl y deseamos obvtener un volumen de disolución de
100[ml] ¿Cuál es la molaridad final de dicha disolución ? M=0.17
Ejercicios propuestos de molalidad
1.- ¿Cuál es la molalidad de una disolución en la que 250[g] de CaCl2 se
disolvieron en 1500[g] de agua?
1.5(m)
2.- ¿Cuántos gramos de agua deberán agregarse a 1000[g] de azúcar
(C12H22O11) con el fín de preparar una disolución 1(m)?
2924[g]
3.-Calcule la molalidad de una solución que contiene 441[g] de HCl disueltos en
1500[g] de agua
8.07(m)
4.- ¿Cuál es la masa final de cada una de las siguientes disoluciones?
H2S al 0.75m
Al2(SO4)3 al 5.6m
H3PO4 al 0.007m
Ejercicios propuestos de %m/m
1.- ¿Cuál es la composición de una disolución de 125 [g] de hidróxido de
potasio (KOH) en 2 [kg] de agua en términos de %m/m?
5.88%
2.- ¿Cuántos gramos de H3PO4 se necesitan para preparar 1 [g] de disolución al
10%m/m?
0.1[g]
3.- Se prepara una disolución mezclando 0.200 moles de NaOH y 0.500[kg] de
agua. ¿Cuál es el % m/m de la disolución?
7.4%
4.- Una disolución acuosa de NaCl al 5%, contiene 5[g] de sal ¿Cuál es la
cantidad de disolución obtenida?
100[g]
Ejercicios propuestos de %m/v
1.- 100 [mL] de una disolución acuosa de alcohol etílico (C2H5OH) se
encuentra al 10%m/v ¿Cuál es la cantidad de alcohol involucrada
en esta disolución?
10[g]
2.- ¿A qué volumen de agua se deberá diluir 1[g] de KMnO4 para
obtener una concentración de 75%m/v?
1.33[mL]
Ejercicios propuestos de fracción molar
1.- Calcúlese la composición en fracción molar de una disolución que
contiene 500[g] de C2H5OH y 500[g] de H2O.
XC2H5OH = 0.28
XH2O = 0.72
2.- ¿Qué fracción molar de HCl debe tener una disolución que contiene
1 mol de HCl y 8 moles de agua?
XHCl= 0.111
Ejercicios propuestos de ppm
1.-Una disolución tiene una concentración de 1ppm y 1[g] de soluto.
¿Cuál es la masa total de disolución?
1000000[g]
2.-La concentración máxima permisible de arsénico en agua potable en
Estados Unidos es de 0.010ppm, si se tiene una muestra de
0.500[kg] de agua potable ¿Cuál es la cantidad de arsénico
involucrada en la muestra?
0.00005[g]
Tanto por ciento en volumen - volumen (%v/v)
Es el volumen de un líquido en 100 [mL] de la
disolución por 100.
%v / v 
volumen del líquido
volumen





total de la disolución
Uso común
Simulación
Ejercicio resuelto
Ejercicios propuestos
Regresar a unidades de concentración
X 100
Uso común del % v/v
Muchas veces, las disoluciones que se
preparan con dos líquidos se expresan en
porcentaje volumétrico respecto al soluto.
El porcentaje en volumen generalmente es
empleada en la industria de las bebidas
Ejercicio de % v/v
La etiqueta de una botella de alcohol normal indica “alcohol
isopropílico, 70% en volumen”. Si esta disolución fue
preparada mezclando 70 [mL] de alcohol con agua,
obtenga el volumene total de disolución en [mL].
70 % 
70 [ mL ] de alcohol
 100
X [ mL ] de disolución
X [ mL ] de disolución

70 mL  de alcohol
X 100
70
X [ mL ] de disolución
 1mL  de alcohol
= 100 [mL]
X 100
Ejercicios propuestos de %v/v
1.- Se mezclan: 85 [mL] de H2SO4 con 100 [mL] de NaOH . Determine la
concentración en %v/v desconocida
2.- ¿A qué volumen de agua se deberán diluir 10 [mL] de ácido acético
para obtener una concentración de vinagre al 37 % v/v ?.
3.- Calcular la cantidad de soluto y disolvente que hay en:
a) 450 [mL] de disolución al 20 % v/v.
b) 980 [mL] de disolución al 25 % v/v.
c) 50 [mL] de disolución al 30 % v/v.
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