Concentraciones Qu micas


Concentraciones Químicas:

La Concentración es la magnitud que mide la cantidad de soluto (o solvente) que está presente en una disolución.

Dependiendo de la Concentración de las sustancias de la mezcla, las disoluciones pueden ser de los siguientes tipos:
*Diluidas: la cantidad de soluto es pequeña (por ejemplo una solución de 1 gramo de sal en 100 gramos de agua)
*Concentradas: si laproporción de soluto con respecto del solvente es grande (por ejemplo una disolución de 25 gramos de sal en 100 gramos de agua)
*Saturadas: a una determinada temperatura no admite más cantidad de soluto disuelto. 
*Sobresaturadas: contiene mayor cantidad de soluto que la permitida a una temperatura determinada. Se produce por enfriamientos rápidos o por descompresiones bruscas.


Definición deMolaridad:


La Molaridad (M), también llamada Concentración Molar es una medida de la concentración de un soluto en una disolución que se encuentra en un determinado volumen: 
  M  —      n (nº de moles de soluto)  
             Volumen de disolución
  
La molaridad se expresa en las unidades (moles/litro).

Ejemplos de Molaridad:
*Ejemplo 1: calcular la molaridad de una disolución que contiene2,07·10-2 moles de soluto en 50 ml de disolvente:
-molaridad = M = n / V = 2,07·10-2 moles / 0,05 litros = 0,414 molar
*Ejemplo 2: calcular el número de moles de soluto en 5 litros de una disolución 0,4 M:
-molaridad = M = n / V → n = M · V
-n = (0,4 moles / litro) · 5 litros = 2 moles
Ejemplo 3: calcular la molaridad de una disolución de 100 gramos de metanol CH4O en 1 litro de disolvente.
-pesomolecular del CH4O = PM = 32 gramos / mol
-moles de soluto = n = 100 gramos / 32 gramos · mol-1 = 3,125 moles
-molaridad = M = n / V = 3,125 moles / 1 litro = 3,125 molar

*Ejemplo 4: calcular el volumen de una disolución 0,4 molar que contiene 10 gramos de nitrato de sodioNaNO3.
peso molecular del NaNO3 = PM = 85 gramos /mol
moles de soluto = n = 10 gramos / 85 gramos · mol-1 = 0,118 molesmolaridad = M = n / V → V = n / M
volumen = 0,118 moles / (0,4 moles · litro-1) = 0,295 litros
Ejercicios de Molaridad, Molalidad y Fracción Molar:
*Ejercicio: Determinar la molaridad, la molalidad y la fracción molar de soluto de una disolución formada al disolver 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kg·m-3.********************************************************************************
Datos: Ar (Ca) = 40 u; Ar (O) = 16 u; Ar (H) = 1 u 
Soluto: Ca(OH)2 ; disolvente: H2O.

Definición de Molalidad: 

La molalidad (m) es el número de moles de soluto que contiene un kilogramo de disolvente:

  m  —      n (nº de moles de soluto)  
            Kg de disolución
  
La molalidad se expresa en las unidades (moles/Kg).
La ventaja de usarla molalidad en lugar de molaridad (moles soluto / volumen  disolución) es debido a que el volumen de una disolución varía con la temperatura y de la presión. Como la molalidad no tiene en cuenta el volumen, puede medir la concentración con mayor preción.
En el laboratorio, para medir la molalidad se emplea un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacíopara restárselo.

Ejemplos de de Molalidad:
*Ejemplo 1: calcular la molalidad de una disolución de ácido sulfúrico H2SO4 siendo la masa de la disolución de 600 gramos y la cantidad de ácido de 60 gramos.
Datos: peso molecular del H2SO4 = 98 gramos / mol.

En primer lugar calculamos el número de moles y a partir de ahí obtenemos la molalidad: 
-n de H2SO4 = masa / peso molecular =60 gramos /98 gramos · mol-1 = 0.61 moles 
-m = n / masa disolución = 0.61 moles / 0.6 kg = 1.02 molal
*Ejemplo 2: calcularla molalidad de 20 gramos de un determinado soluto en 1 litro de disolución si la densidad de la solución es 1,12 g / ml y la masa molar del soluto es 249.7 g / mol.

Primero calculamos en nº de moles de soluto, luego determinamos la masa de la disolución y a partir de ahí obtenemos la...