Concentracion

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Universidad de San Carlos de Guatemala Facultad de Ingeniería Transferencia de Masa (IQ-4) Ing. Williams Álvarez Inga. María Alejandra Córdova Sección: N

E1B
ENSAYO SOBRE LA CONCENTRACIÓN


Guatemala, 29 de Enero de 2010

La Concentración
Desde tiempos antiguos el ser humano ha intentado medir todo lo que le rodea, para esto ha inventado diferentes patrones estandarizados para compararcada elemento. Cada cultura ha ido variando las unidades y las magnitudes de cada patrón de comparación para poder medir ya sea masa, volumen, distancia, altura, largo, ancho, etc.

Los químicos tuvieron dificultades más grandes para medir la cantidad de sustancia que había en una determinada solución, ya que no existía una unidad simple que lo cuantificara, es así como se crean lasconcentraciones. Principalmente se clasificaron las soluciones dependiendo del grado de solubilidad del soluto en el solvente. Esta clasificación es puramente cualitativa y se divide en soluciones saturadas, no saturadas y sobresaturadas.

Las soluciones son saturadas cuando contienen la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en ese determinado solvente sin que el soluto precipite, no saturadascuando contiene menor cantidad de soluto de la que es capaz de disolver el solvente y, soluciones sobresaturadas cuando contienen más soluto del que se puede dar en una solución saturada. La solución sobresaturada es poco estable y al paso de poco tiempo procederá a precipitar parte del soluto ó a cristalizar el mismo.

Cuantitativamente la concentración de una solución es la relación entre lacantidad de soluto presente en una cantidad dada de disolvente o de disolución. Se hace énfasis en definir que el soluto siempre será el elemento en menor cantidad dentro del sistema y el que se disuelve en el solvente. Las concentraciones se pueden expresar de distintas formas, cada una con diferentes dimensionales, pero que al final indican de manera semejante y explícita la cantidad de soluto enuna solución.

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Existen concentraciones porcentuales como el porcentaje en masa, el porcentaje en volumen ó la fracción mol, en donde esta última forma se acostumbra expresarla más bien como una fracción y no como un porcentaje en sí.

El porcentaje en masa es la relación entre la masa de un soluto y la masa de la disolución que lo contiene, es decir:

ó

100

El porcentaje en masano tiene unidades, ya que el numerador y denominador usan la misma dimensional la cuál es eliminada a la hora de realizar el cociente, sin embargo, para diferenciar que se está usando el porcentaje en masa se suele acompañar la magnitud de la concentración con los símbolos [% m/m].

El porcentaje en volumen es semejante al porcentaje en masa, únicamente que se utiliza el volumen que ocupa elsolvente en lugar de la masa de este. Esta forma de expresar concentraciones es muy utilizada en disoluciones en las que el solvente y el soluto son líquidos. El porcentaje en volumen tampoco tiene dimensionales ya que se anulan al realizar la división y se utilizan los símbolos [% v/v] para representarla. Se calcula de la siguiente forma:

ó

100

La fracción Mol es una cantidad adimensionalque expresa la relación entre el número de moles de un componente y el número de moles de todos los componentes presentes en la solución. Dado que es adimensional, se representa como una igualdad donde de un lado se utiliza generalmente la letra X con un

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subíndice que indica de qué elemento es esa fracción y del otro lado se escribe la magnitud de dicha fracción. La fracción mol de cadaelemento en solución no puede ser mayor que 1 ni menor que 0 y, la suma de todas las fracciones mol de una solución debe ser igual a 1. Matemáticamente se expresa la fracción mol como: ó Tomando en cuenta qué: 1 Y que: 0 1 100

También existen formas de expresar concentraciones en las cuáles si se especifica la dimensional en la que se está trabajando ó, por lo menos, estas dimensionales van...
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