Soluciones (Unidades Fisicas)

Unidades de Concentracion Fisicas y Quimicas
La concentración de una solución es la medida de la cantidad de soluto presente en una cantidad de solución (o disolvente). Existen varias maneras de describir la concentración de una solución.

Unidades Físicas. Porcentajes

Por definición el porcentaje es la proporción (en partes) por cada 100 partes de un todo.
Si aplicamos este concepto a lasdisoluciones podemos definir la concentración de una solución como partes de soluto en 100 partes de solución. Las “partes” puedes ser expresadas en Masa (g) o volúmenes (mL, L).
UNIDADES FISICAS
Porcentaje masa-masa (% m/m)
Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución:

Por ejemplo, si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, elporcentaje en masa será: [20/(80+20)]x 100=20% o, para distinguirlo de otros porcentajes, 20% m/m (en inglés, %w/w).
Porcentaje volumen-volumen (% V/V)
Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en elvolumen total de la disolución. Suele expresarse simplificadamente como «% v/v».

Por ejemplo, si se tiene una disolución del 20% en volumen (20% v/v) de alcohol en agua quiere decir que hay 20 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución.
La graduación alcohólica de las bebidas se expresa precisamente así: un vino de 12 grados (12°) tiene un 12% (v/v) de alcohol.
Porcentaje en masa - volumen (%m/V)
Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene combinar ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución por 100. Se suelen usar gramos por mililitro (g/mL) y a veces se expresa como «%m/V».

Ejemplos.
1. Ej: Disolución azucarada al 5 % m/m.

Ello indica que dicha disolución contiene:
a) 5g de azúcar por cada 100 g de disolución.
b) 5g de azúcar en 95 g de agua.
c) 95 g de solvente por cada 100 g de disolución.

2. Se disuelve 0,5 gramos de AgN03 en 40 gramos de agua. Calcular la concentración de la disolución en % m/m.
DATOS
g de sto= 0,5g sol= ?
ste= 40g C= ?Calculando masa de disolución:
disolc = sto + ste = 0,5g + 40g =40,5 g disol.
.
Calculando % m/m=


0,5 g | x 100 |
40,5g | |

% m/m =

% m/m = 1.23 g/g

3. Se tienen 400cm3 de una disolución alcalina al 10% m/V. Calcule la cantidad de soluto.

DATOS:
C= 10 % m/V.
Vdisol= 400 cm3.
Se procede a despejar la masa de soluto

%m/v x Volumen de solución |100 |
Quedando:
g de soluto=

Sustituyendo valores:

10 g/ cm 3 x 400 cm 3 |
100 |
g de soluto=

Resultado: 40g

4. ¿Qué cantidad de agua se ha de agregar a 60 cm3 de alcohol etílico para que la disolución resultante sea 2,5 % V/V?
DATOS:
C= 2,5 % V/V.
ste= ?
sto= 60 cm3.
La concentración del 2,5 % V/V expresa que existen 2,5 cm3 de alcohol por cada 100 cm3 de disolución; ó2,5 cm3 de alcohol por cada 97,5 cm3 de disolvente.

Se procede a calcular el volumen de la disolución despejándola

V sto x 100 |
%m/v |

Vsolc=

Sustituyendo:
60cm3 x 100 |
2,5 cm3 / cm3 |

Vsolc=

Vsolc= 2.400 cm3

Si se sabe que la solución esta compuesta por soluto y solvente, la cantidad de solvente que se necesita, se calcularía restando la cantidad de solución menos lacantidad de soluto:
Ste= Solc – Sto
Ste= 2400 cm3 - 60 cm3
Ste= 2340 cm3

5. Se disuelven 4,5 gramos de CuS04 en agua hasta obtener 700 cm3 de solc. Calcular la concentración en g/L.

DATOS
m sto= 4,5 g CuS04
Vsol= 700 cm3
C= ? ( g/L)

Usamos la formula

Solo se sustituyen los valores:

4,5 g | x 100 |
700 cm3 | |

% m/V =

% m/V = 0,64g/cm3

Ejercicios:
Porcentaje % m/m y % m/v
1. Se...