Quimica

CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES

Introducción: Existen diversas formas de expresar la concentración de una solución:
Gramos por litro, Indica la masa en gramos disuelta en cada litro de disolución. Tiene la ventaja de ser una concentración expresada en unidades directamente medibles para el tipo de disoluciones más frecuentes en química (las de sólidos en líquidos).
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Porcentaje en peso (%m/m), expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolución. Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente, siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente.
(2)
EJEMPLOS
1. ¿Cuántos gramos de solución al 15% de NaCl se necesita para extraer 38g de cloruro de sodio evaporando el agua? Rpta.- 253ga. Teniendo en cuenta que debemos encontrar la masa de la disolución para resolver el ejercicio, despejamos de la ecuación (2):

Masa de la disolución=Masa de soluto% (peso) 100=38g15 100=253,3g solución

EJERCICIOS PROPUESTOS
2. Se necesita preparar 250g de solución de Na(OH) al 19,7% en peso. ¿Cuántos gramos de Na(OH) y agua se necesitan? Rpta.- 49,25 y 200,75g
3. ¿Cuál es laconcentración porcentual de la solución que contiene 85g de H2SO4 en 500 g de solución? Rpta.- 16%
4. ¿Con qué cantidad de agua deben diluirse 40g de ácido nítrico para obtener una solución al 5% en peso de dicha sustancia? Rpta.- 760g
5. Calcular el volumen ocupado por 100g de solución de Na(OH) cuya densidad es de 1,20g/cc. Rpta.- 83,3ml.
6. Calcular el peso de ácidoclorhídrico puro que existe en 5ml de ácido clorhídrico cuya concentración es de 37,23% de peso y su densidad de 1,19g/cc. Rpta.- 2,22g
7. Calcular el volumen de H2SO4 concentrado, del 98% en peso y densidad de 1,84g/cc que contendrá 40g de ácido puro. Rpta.- 22,17cc
8. ¿Qué volumen de ácido nítrico, HNO3, diluido de densidad 1,11g/cc y con 19% de HNO3 en peso contiene 10 g de dichasustancia pura? Rpta.- 47ml.
9. Cuántos gramos de ácido clorhídrico concentrado que tiene una concentración del 37,9% de HCl en peso se requiere para disponer de 5g de HCl puro. Rpta.- 13,2g

La Molaridad, es la forma más frecuente de expresar la concentración de las disoluciones en química. Indica el número de moles de soluto disueltos por cada litro de disolución; se representa por la letraM. El cálculo de la molaridad se efectúa determinando primero el número de moles y dividiendo por el volumen total en litros:
Molaridad=moles de soluto (n)L solución (3)
EJEMPLOS
1. ¿Cuál es la molaridad de la solución que contiene 250g de CaCl2 en 1500ml de solución? Rpta.- 1,5M
a. Determinar el número de moles contenidas en 250g de CaCl2

n=1 mol111g×250g=2,25mol
b. Aplico lafórmula 1.

M=2,25mol1,5L=1,5M

2. ¿Cuántos mililitros de HCl, cuya concentración es de 38% y su densidad de 1,19g/ml, se requieren para preparar 2 litros de solución 0,3 molar?
a. Determinar el número de moles presentes en 2 litros de solución 0,3M. Usando la ecuación (3), despejo el número de moles de soluto:

n=M×L=0,3×2=0,6 moles

b. Encontrar los gramos contenidos en0,6moles:

g sto=36,5g1 mol×0,6mol=21,9g

c. Determinar la cantidad de solución de HCL al 38% que contiene los 21,9g. Despejamos la ecuación (2):

Masa de solución=g soluto% 100=21,938 100=57,6g

d. Con el valor de la densidad de la solución, encontramos los ml de HCl:
ml HCl=57,6g×1 ml1,19g=48,4ml

EJERCICIOS PROPUESTOS
3. ¿Qué peso de hidróxido de calcio se requiere parapreparar 2,5 litros de solución 1,2 molar de dicha sustancia? Rpta.- 222g
4. ¿Qué peso de soluto hay en 800 ml de solución 0,5 molar de HNO3? Rpta.- 25,2g
5. ¿Cuál es la concentración molar de la solución que contiene 10g de HCl en 50 ml de solución? Rpta.- 5,5M
6. ¿Qué volumen de solución 0,75 M podría prepararse con 500 g de Na2SO4? Rpta.- 4,61 l.
7. Hallar la...