UNIDADES FISICAS DE CONCENTRACION EN SOLUCIONES

MODO DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES Y SUS UNIDADES

La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad

determinada de solvente o solución. Los términos diluidos o concentrados expresan

concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentración de las soluciones

se usan sistemas como los siguientes:

Unidades Físicas de Concentración

a) Porcentaje peso a peso (% P/P): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de

peso de la solución.

 

Ejemplo1:

Cuando se evaporan 300 gramos de una solución sulfato de cobre, CuS0 4, se

obtiene un residuo de 25 gramos de sulfato.

a. ¿Cuántos gramos de agua se evaporaron?

b. ¿Cuál es el % de soluto por peso en la solucion?

c. ¿Cuál es el % de solvente?

Solucion:

En el enunciado del ejercicio. son claros el peso el total de la solución y el peso

de soluto, con lo cual se puede hallar el peso del solvente, agua evaporada y el

% de soluto.

a. Gramos de solución = gramos de soluto + gramos de solvente

300 gramos de solución = 25 gramos de C uSO4 + X gramos: de H2O 300 g

- 25 g = 275 g H20

b. % soluto = g CuSO 4 x 100 = 25 g x 100 = 8.3 %

g solución 300 g

c. % solvente = 100 - % soluto = 100 - 8.3 = 91. 7 %

ejemplo 2:

¿Cuántos gramos de solvente se requieren para preparar una solución de 20%

de CuS04 por masa que contenga 80 gramos de soluto?

Solucion.

La incógnita son los gramos de solvente. El ejercicio explicita los gramos del

soluto y el % de la solución.

Básicamente, para resolver el ejercicio. se debe saber, además de la expresión

de que la masa de la solución es la suma de las masas del soluto y del solvente.

La expresión % soluto = masa del soluto X 100

masa de la solución.

Masa de la solución = masa del soluto x 100 = 80 g x 100 = 400 gramos de solución.

% soluto 20

b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100

unidades de volumen de la solución.

 

Ejemplo 1:

¿ Cual es el % volumen a volumen de una solucion que contiene 1 mililitro de

ácido en 40 mililitros de agua?

Solucion:

El ejercicio da explícitamente los mililitros de soluto y los mililitros de solvente. Antes de

usar la expresión, se requiere hallar el volumen total de la solucion.

Volumen de la solucion = volumen de soluto + volumen de solvente

= 1 mL + 40 mL = 41 mL

% volumen de soluto = 1 mL X 100 = 2.4 %

41 mL

Ejemplo 2:

¿ Cual es el porcentaje en volumen de alcohol etílico para una cerveza que

contiene 13.33 mL de alcohol en el volumen total de 333.33 mL? (1 botella de

cerveza)

Solucion:

Alcohol etílico (soluto) = 13.33 mL

Cerveza (soluición ) = 333. 33 mL

% ( v / v ) = 13.33 mL x 100 = 3.999 %

333.33 mL

c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay

en cada 100 ml de solución.

 

Ejemplo 1:

¿Cuál es el % de dextrosa en una solucion que contiene 10 gramos de soluto en

80 mLde solucion?

Solucion:

A partir der la ecuación, se obtiene

% dextrosa = 10 g X 100 = 12.5 %

80 mL

Ejemplo 2:

Si en 150 mL de una solucion existen 15 gr de yoduro de potasio, ¿cuál es el

porcentaje peso a volumen de soluto?

Solucion:

Soluto = 15 gr

Solucion = 150 ml

% P / V = 15 gr x 100 = 10 %

150 mL

d) partes por millón (ppm) : Para hablar de soluciones muy diluidas, como la cantidad de aluminio o la cantidad de flúor en el agua, en las cuales los porcentajes resultan inadecuados, ya que conducen a valores muy pequeños, se emplean las partes por millón o ppm. De la misma manera que el porcentaje significa partes de masa de soluto por 100 partes de masa de solución, las partes por millón significan partes de soluto por cada millón de partes de solución.

Así, una solución que tiene 5 ppm de flúor presenta 5 partes de flúor por 1 millón de partes de solución.

En las soluciones acuosas como la anterior, en las cuales la cantidad de soluto es tan pequeña, la densidad de la solución es prácticamente la misma del agua, 1g/mL; por tanto, 1 L de agua es igual a 1 kg.

Puesto que en un kg hav 1,000,000 de miligramos, las partes por millón suelen escribirse como miligramos de soluto por kg de solución.

ppm = mg soluto

kg solución

o miligramos de soluto por litro de solución

ppm = mg soluto

L solución

Ejemplo 1:

Una muestra de agua de 500 mL tiene 4 mg de F -. ¿Cuántos ppm de fluoruro hay en la

muestra?

Convirtiendo los mililitros a litros y aplicando la ecuación, se tiene:

ppm = 4 mg F = 8 ppm

0.5 L

Ejemplo 2:

En el analisis quimico de una muestra de 350 mL de agua se encontro que contiene 1.5

mg de ión magnesio, Mg+2 , Calcular la concentracion del Mg+2 en p.p.m

Solucion:

Concentracion = 1.5 mg de Mg+2

350 mL de sln

= 0.004286 mg de Mg+2 / mL de sln

p.p.m = 0.004286 mg de Mg+2 x 1000 mL solucion

mL de solucion 1 lt

= 4.286 mg de Mg+2 = 4.286 p.p.m

lt de solucion

EJERCITACION DE CONCEPTOS

ACTIVIDAD 2

1. Encuentre el porcentaje en peso de soluto en cada una de las siguientes soluciones:

a. 3 gr. de carbonato de sodio en 300 gr. de H2O

b. 1,2 gr. de yodo en etanol hasta un total de 108,8 gr. de solución

2. ¿Cuántos gramos de agua serán necesarios para disolver 220 gr de bromuro de litio y

producir una solución al 25 % en peso?

3. Determinar el porcentaje de soluto en volumen para cada una de las siguiente

soluciones:

a. 8 ml de acetona disuelta en agua hasta completar un total de 120 ml.

b. 2 ml de aceite de olivas en 60 ml de tetracloruro de carbono.

4. Determínese el porcentaje peso a volumen para el soluto de cada una de las siguientes

soluciones:

a. 4 gr. de glucosa disueltos en agua hasta un volumen total de 400 ml

b. 12 gr. de cloruro de calcio disuelto en agua hasta un volumen total de 1,3 litros

5. Calcular el contenido de soluto por ml de solución en los siguientes casos:

a. Solución de KOH de peso especifico 1,029 y una riqueza de 35 %

b. Solución de H2SO4 de peso especifico 1,180 y una riqueza del 24,76 %

6. Encontrar el porcentaje masa a volumen ( % p/v ) para una solución que contiene 65 g

de glucosa en 880 ml de solución.

7, ¿Cuántos gramos de NaCl hay en 120 c.c. de una solución al 15% p/v ?

8. ¿Cuántos gramos de KMnO4 necesitan para preparar 85g. de una solución al 55% p/p

de KMnO4?

9. Determinar el % v/v para una solución que contiene 45 c.c. de H2SO4 en 97 c.c. de

agua.

10.¿Cuántos litros de HNO3 están contenidos en 840 ml, de una solución al 28.75% v/v.

11.En una solución se encuentran 20 ppm de ión carbonato (CO3=)

a. ¿Cuántos miligramos de este ión habrá en 1 litro de solución?

b. ¿cuál es el porcentaje de carbonato?

12.En el análisis químico de una muestra de 420 ml de agua se encontró que contiene

1.7 mg de ión magnesio (Mg++). ¿Cuál es la concentración del Mg++ en ppm?

13. Hallar el % V / V para un licor que contiene 55 cc de etanol en 500 cc de solución

14.¿Cuantos gramos de agua deberán usarse para disolver 150 gr. de cloruro de

sodio para producir una solución al 20 % en peso ?

15. Si 30 gramos de azúcar se disuelven en 100 g ramos de agua, ¿Cual es el

porcentaje de azúcar en la solución?

19. Determinar el % V / V para una solución que contiene 30 cc de HCl y 82 cc de agua.

20. ¿Cuantos litros de H2SO4 están contenidos en 950 ml de solución al 31.25 % V / V?

21. Se requieren preparar 85 gr de solución al 55 % P / P de KMnO 4 en agua,

¿Cuantos gramos de KMnO4 son necesarios?

22.¿Cuantos gramos de NaCl hay en 120 cc de una solución al 15% P / V?

23. Se disuelven 45 gr de KBr en 180 gr de agua. Hallar la concentración de la

solución en % P / P

24. Calcule el % por peso de soluto en una solución que se prepara disolviendo 40 g de

KBr en 70 gr de H2O.

25. Cuando se evaporan 5 g de solución de NaCI, se obtiene un residuo de 0.2 gramos.

¿Cuál es el % de soluto y solvente de esta solución?

26. ¿Cuántos gramos de NaOH se requieren para preparar 250 g de solución al

3% por masa?

27. ¿Cuántos gramos de agua se requieren para disolver 40 g de NaCI y obtener una

solución al 25% por peso?

28. ¿Cuántos gramos de CuSO4 hay en 500 gramos de solución de sulfato de cobre al

5%?

29.¿Cuál es el % peso a volumen de una solución que contiene 16 g de KOH en

75 mL de solución?

30. Se mezclan 10 mL de alcohol en 150 mL de agua. ¿Cuál es el porcentaje por

volumen de agua y alcohol? ¿Cuantos mL de alcohol se requieren para preparar 200

mL de solución acuosa al 10 %?