Expresiones De Concentracion De Soluciones

EXPERIMENTO 14
FORMAS DE EXPRESAR CONCENTRACIÓN
OBJETIVO
Determinar y expresar, en sus diferentes formas, la concentración de una solución.
DISCUSIÓN
Las soluciones son mezclas homogéneas de dos o más componentes. Pueden ser gaseosas, líquidas o
sólidas. En este experimento se estudia la solución que resulta cuando un compuesto iónico (NaCl ó
KCL) se disuelve en agua. En este tipo desolución, la sustancia que se disuelve es el soluto y el agua es
el disolvente. La cantidad de soluto que se disuelve en un volumen o una cantidad dada de solución se
conoce como concentración. La concentración de una solución se puede expresar de muchas maneras.
Entre las más comunes tenemos:
1.

Molaridad (M)
La molaridad o concentración molar expresa los moles de soluto por litro de solución.M=

n
V

14.1

En esta expresión, V es el volumen de solución en litros (L) y n son los moles de soluto.
Si conocemos la cantidad de soluto disuelto y su masa molar podemos calcular sus moles

n=

g
Mm

14.2

donde g son los gramos de soluto y Mm es su masa molar.
2.

Porciento por masa
Indica la masa de soluto por cada 100 partes de solución. Por ejemplo, una soluciónacuosa que es 5% NaCl contiene 5 g de NaCl por cada 100 g de solución.
Matemáticamente tenemos que
% por masa =

masa soluto
x 100
masa solución

14.3

En esta expresión
masa solución = masa soluto + masa disolvente

14.4

3.

Porciento por volumen
Indica la masa de soluto por volumen de solución
% por volumen =

masa soluto
x100
masa solución

14.5

Generalmente, la masade soluto se expresa en gramos y el volumen de solución en mililitros
(mL).
4.

Molalidad (m)
La molalidad expresa los moles de soluto por kilogramo (kg) de disolvente.

molalidad =

5.

moles soluto
kg disolvente

14.6

Fracción molar (x)
Indica la relación entre los moles de un componente y los moles totales en la solución.
Para un componente A, su fracción molar, xA , se definecomo

XA =

nA
nT

14.7

donde nA son los moles del componente A y nT es la suma de los moles de todos los
componentes en la solución. Note que la fracción molar no tiene unidades.
La fracción molar tiene la propiedad de que la suma de la fracción molar de todos los
componentes en la solución es igual a uno (1). Por ejemplo, para una solución de dos
componentes (A y B).
XA

+XB

=

1

14.8

De manera que si conocemos XA, XB se obtiene restando de 1 el valor de XA (XB = 1 – XA).
6.

Partes por millón (ppm)
Las partes por millón expresan las partes de soluto por cada 106 (un millón) partes de
Solución. Matemáticamente tenemos que
ppm =

masa soluto
x10 6
masa solución

14.9

Esta forma de expresar concentración se usa principalmente para solucionesbien diluidas
(aquellas que contienen poco soluto disuelto). Se puede demostrar que en este caso, los
ppm están dados por
miligramos soluto
ppm =
x10 6
litro solución
o simplemente
ppm =

7.

mg
x10 6
L

14.10

Valores p
Para una sustancia X cualquiera en solución, su valor p se define como
pX = - log[X]

14.11

donde [X] es la concentración molar de X. Por ejemplo, parael ion H+ en solución,
pH = -log[H]. Si la especies es una substancia como NaCl, pNaCl = -log[NaCl]. De
esta manera podemos calcular el valor p de cualquier especie o substancia en solución.
8.

Densidad (d)
La densidad es una forma de expresar concentración que se define (Experimento No. 1)
como
d=

m
V

14.12

donde d es la densidad, m es la masa de la solución y V es su volumen.Las unidades
comúnmente usadas para densidad son g/mL o g/cm3.
En este experimento se determinará la concentración de una solución desconocida de NaCl o KCl
expresada en las formas discutidas anteriormente. También se determinará la densidad de la solución.

MATERIALES
Equipo

Reactivos

1 vaso 50 mL
1 vaso 25 mL
1 tubo ensayo 6 pulgadas
1 grapa tubo ensayo
1 cepillo tubo ensayo
1...