Cap
CAPÍTULO 1: DISOLUCIONES ACUOSAS
Este capítulo está enfocado a describir y definir las unidades de concentración tanto físicas como
químicas, empleadas en los cálculos y preparación de soluciones en química analítica.
Objetivos del Capítulo
1. Se inicia con conceptos fundamentales de unidades de medición.
2.Se definen los conceptos de disolución, soluto y disolvente.
3. Se definen las unidades de concentración física: % p/p, % p/v y % v/v.
4. Se definen las unidades de concentración química: molaridad, formalidad, normalidad,
molalidad, fracción molar, ppm, ppb, ppt y la función “p”.
1. Conceptos Fundamentales
1.1. Masa atómica Internacionalmente, la masa atómica (algunas veces conocida como peso atómico) se define como
la masa de un átomo expresada en unidades de masa atómica (uma)1. Una unidad de masa
atómica equivale a una masa exactamente igual a un doceavo de la masa de un átomo de
carbono‐12 (12C). El 12C es el isótopo del carbono que tiene seis protones y seis neutrones. Al fijar la masa del 12C como 12 uma, se tiene el átomo que se utiliza como referencia para medir la masa
atómica de los demás elementos.
Por ejemplo, ciertos experimentos han demostrado que, en promedio, un átomo de hidrógeno
tiene sólo 8.400% de la masa del átomo de 12C. De modo que si la masa de un átomo de 12C es
exactamente 12 uma, la masa atómica del hidrógeno debe ser 0.084 x 12.00 uma, es decir, 1.008 uma. Con cálculos semejantes, se demuestra que la masa atómica del oxígeno es 16.00 uma y que
la del hierro es 55.85 uma.
1.2. Masa Molecular
La masa molecular (algunas veces denominada peso molecular) es la suma de las masas atómicas
(en uma) en una molécula. Es posible calcular la masa de las moléculas si se conocen las masas
atómicas de los átomos que las forman. Por ejemplo, la masa molecular del H2S es:
1
El término recomendado actualmente es unidad unificada de masa atómica (u).
QUÍMICA ANALÍTICA CUALITATIVA
LFCC
C A P Í T U L O 1 : D I S O L U C I O N E S A C U O S A S | 11
2(masa atómica del H) + masa atómica del S = masa molecular del H2S
Lo cual expresado en términos de uma sería:
2(1.008 uma) + 32.00 uma = 34.02 uma En general, es necesario multiplicar la masa atómica de cada elemento por el número de átomos
de ese elemento presente en la molécula y sumar todos los elementos. Es la masa promedio de
una molécula expresada en uma.
1.3. Masa Fórmula
Concepto aplicable a compuestos iónicos. Resulta de la suma de las masas atómicas (en uma) en
una fórmula unitaria de un compuesto iónico (denominada también como peso fórmula). Así la
masa fórmula del NaCl será:
Masa fórmula de NaCl = 22.99 uma + 35.45 uma = 58.44 uma
La diferencia fundamental entre masa molecular y masa fórmula radica en la naturaleza de la
especie química, esto es, si el compuesto al disolverse en agua no forma especies iónicas, como es
el caso de la sacarosa en agua (C12H22O11), se tiene que calcular la masa molecular, ya que las
especies se mantienen como moléculas en la solución. Si por el contrario, al disolver el compuesto
se generan especies iónicas como en la disolución de sal (NaCl) en agua, se habla del concepto de
masa fórmula, ya que químicamente en la disolución de sal, la especie NaCl deja de existir para dar
paso a las especies Na+ y Cl‐.
1.4. Mol Según el Sistema Internacional (SI), es la unidad para la cantidad de una especie química. Así, un
mol de una sustancia contiene tantas entidades elementales (átomos, moléculas u otras
partículas) como átomos hay exactamente en 12 g del isótopo de 12C.
El número real de átomos en 12 g de 12C se determina experimentalmente. Este número se ...
Regístrate para leer el documento completo.