CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES OBJETIVOS:

CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
OBJETIVOS:
 Expresar las concentraciones de las soluciones en diferentes unidades
 Calcular las concentraciones de las soluciones
CONCEPTO
Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina
soluto y está presente generalmente en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se
disuelve denominada solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en
poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE LA DISOLUCIÓN
Entre los factores que afectan la velocidad de la disolución de un soluto en un solvente podemos
señalar a:
- Tamaño de las partículas
En la medida, que el tamaño de las partículas del soluto sean más pequeñas, tendrán mayor
superficie expuesta al solvente y en consecuencia, la velocidad de la disolución será más rápida. Al
endulzar el café, un terrón de azúcar se disolverá mucho más lento que igual cantidad de azúcar que
agregamos en forma granular. Es obvio, que los gránulos pequeños tienen una mayor área de su
superficie expuesta al café líquido, que es el solvente.
- Agitación mecánica
La agitación mecánica también puede aumentar la velocidad de la disolución, porque incrementa el
contacto directo de las moléculas del disolvente que aún no están en contacto con el soluto. Por
eso, con una cuchara otro instrumento apropiado, agitamos el café (disolvente)después de añadirle
el azúcar (soluto) para endulzarlo más rápidamente.
- Temperatura
Si el azúcar se agrega al café caliente, la disolución se realiza con más rapidez que si se deja enfriar
y luego añadirle el azúcar. Esto se debe a que un incremento en la temperatura, resulta en un
aumento en la velocidad de la disolución del azúcar.
SOLUBILIDAD
La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de
solvente a una determinada temperatura. Cada sustancia tendrá una solubilidad característica en un
solvente dado. El etanol y el agua se mezclan entre sí para dar lugar a una solución. En este caso,
los dos líquidos se mezclan perfectamente y lo llamamos miscibles. En oposición, el aceite y el
agua no se mezclan; se les denomina inmiscible, el aceite es insoluble en el agua.
Factores que afectan la solubilidad:
Entre los factores que afectan la solubilidad del soluto, además de los señalados en la velocidad de
la disolución tenemos: la naturaleza del soluto y solvente, la presión.
 La naturaleza del soluto y el solvente
El dicho de que “lo igual disuelve lo igual” tiene su aceptación en el grado de solubilidad que existe
por naturaleza del soluto y el solvente. Esta regla explica porque las sustancias polares tienden a ser
más solubles en otras sustancias polares e igualmente las sustancias no polares son poco solubles en
las sustancias polares.
Así, los ácidos como el HCl y el H2SO4, las bases como el NaOH y el Ca(OH)2 y las sales como el
NaCl y KI, que son todas polares, son más solubles en el agua, que también es polar, que en
solventes como el éter o benceno, que son no polares.
 La presión
Cambios leves en la presión tienen un efecto débil en la solubilidad de sólidos en líquidos, pero
tienen un gran efecto en la solubilidad de gases en líquidos.
La ley de Henry explica que: “La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a
la presión del gas sobre la solución”
De acuerdo a esta premisa, la cantidad de gas que se disuelve en una solución se dobla si la presión
del gas sobre la solución se dobla. Es el caso de las bebidas gaseosas que contienen dióxido de
carbono y se embotellan bajo presión. Por eso, al destapar una botella con gaseosa, de inmediato la
presión se reduce hasta el equilibrio con la presión atmosférica y el exceso de dióxido de carbono
sale con tal fuerza en forma de burbujas o efervescencia.
TIPOS DE SOLUCIONES
De acuerdo a la cantidad de soluto disuelto, se reconocen diferentes tipos de soluciones; a saber,
soluciones diluidas, saturadas, no saturadas, sobresaturadas y concentradas.
 Saturada: cuando hay un equilibrio del soluto disuelto y el soluto por disolver, la solución
es saturada. Si añadimos más soluto del que pueda disolverse a una temperatura dad, el
mismo se precipita al fondo del recipiente por una sobresaturación.
 No saturada: cuando la solución contiene menos soluto por unidad de volumen del solvente,
se dice que es una solución no saturada. En otras palabras, tiene poco soluto disuelto en
comparación del soluto que se puede disolver a una temperatura dada.
 Concentrada: esta solución contiene una mayor cantidad de soluto en tal cantidad de
solvente sin llegar a la saturación.
 Sobresaturada: pertenecen a este grupo aquellas soluciones que contienen una mayor
cantidad de soluto de la que el disolvente puede disolver a una temperatura dada. Como al
aumentar la temperatura puede aumentar la solubilidad del soluto, al preparar una solución
y calentarla puede pasar el límite de saturación que se observa cuando se enfría la solución
al quedar el exceso de soluto depositado en el fondo del recipiente.
CONCENTRACIÓN
La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de
solvente. Definiremos con el término concentración a la cantidad de soluto disuelta en una
cantidad dada de disolvente o de solución. Entre mayor sea la cantidad de soluto disuelta más
concentrada estará la solución.
La concentración de una disolución se puede expresar cualitativa o cuantitativamente. Se emplean
los términos diluida y concentrada para describir una solución cualitativamente. Una disolución con
una concentración relativamente baja de soluto se describe como diluida, una con una concentración
elevada se describe como concentrada.
Las unidades de concentración más empleadas son: Molaridad, porcentajes, fracción molar,
Normalidad y molalidad, las cuales están dadas por las expresiones matemáticas de la siguiente
tabla.
Concentración
Relación matemática
Porcentaje en masa (% en masa)
%m/m 
m asa de soluto
 100
m asa de solución
Peso por volumen (% m/v)
%m/v 
m asa de soluto
 100
volum ende solución
Porcentaje en volumen (% v/v)
%v/v 
volum ende soluto
 100
volum ende solución
Fracción molar (X)
-Xsoluto
X sto 
m olesde soluto
m olesde solución
- Xsolvente
X ste 
m olesde solvente
m olesde solución
X soluto  X solvente  1
Molaridad (M)
Molalidad (m)
Normalidad (N)
M
m
m olesde soluto
litros de solución
m olesde soluto
ki log ram o de solvente
N
equivalentes de soluto
litros de solución
Actividades a desarrollar
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Elaboración de un Mapa conceptual donde se sintetiza los tipos de disoluciones de las
concentraciones.
Realización de un Fichero individual de las formas de expresar las concentraciones y
aniones.
Realización de Talleres grupales sobre resolución de problemas que impliquen cálculos de
unidades de concentración.
Realización de prácticas-taller en el tablero
Realización de prácticas grupales de Laboratorio sobre preparación de disoluciones
Elaboración de un informe escrito de la experiencia de laboratorio
Realización de pruebas escritas sobre cálculos de unidades de concentración
EJEMPLOS
Porcentaje en masa
1. Se pesan 2,75 g de nitrato de potasio y luego se disuelven en 30 g de agua. Calcule % m/m
del nitrato de potasio.
2. Cuál será el % m/m de una solución que contiene 35 g de soluto en 0,080 kg de solvente.
3. Cuál es el % m/m de una solución de sulfato de sodio 4,50 M cuya densidad es d= 1,18
g/Ml
Porcentaje masa/volumen
1. Cuántos gramos de cloruro de sodio se requieren para preparar 300 mL de una solución al
12%m/v de cloruro de sodio. Exprese su respuesta en mol
2. Una solución se prepara con 8 g de soluto en suficiente solvente hasta obtener 200 mL de
solución de densidad d= 0,94 g/mL . Calcule: a) el % m/v
b) el peso del solvente usado
Porcentaje volumen/volumen
1. La solución de alcohol que venden en la farmacia para uso externo es 70 %v/v. cuántos mL
hay en una botella que contiene 200 mL de solución
2. Cuál es el %v/v de ácido sulfúrico presente en una solución de 5 mL de ácido sulfúrico
disuelto en 75 mL de agua
Fracción Molar
1. Si disolvemos 10 g de cloruro de sodio en 40 g de agua, cuál será la fracción molar de los
componentes
2. Calcular la fracción molar del hidróxido de sodio en 550 g de una solución acuosa que
contiene 47,5 g de hidróxido de sodio.
Molaridad
1. Se ha calculado que el agua de mar contiene aproximadamente 14 g de cloruro de sodio
en 500 mL. Cuál es la molaridad de cloruro de sodio en el agua de mar
2. Para lograr una solución 0,26 M de nitrato de plata en 500 mL de solución, que cantidad
en gramos de nitrato de plata se necesitan.
Práctica de concentración de las soluciones
1. ¿Cuál será el porcentaje en masa de una solución formada por 8 g de NaCl disuelto en 50 g
de H2O para cocinar un arroz?
2. Si disolvemos 40 g de azúcar en 150 g de agua. ¿Cuál será el porcentaje de azúcar en la
solución?
3. Una muestra de 0,892 g de cloruro de potasio se disuelve en 54,6 g de agua. Cuál en el
porcentaje en masa de cloruro de potasio en esta disolución
4. En el laboratorio se evapora 25 g de una solución de sulfato de sodio hasta sequedad y se
producen 10 g de sal. Cuál es el porcentaje de la sal en la solución
5. Una botella de vino tiene 12% v/v de alcohol. Si el contenido de vino en la botella es 720
mL, cuántos mililitros de alcohol están presentes.
6. Qué volumen de soluto y solvente se deben mezclar para preparar 250 mL de solución al
8%
7. Se disuelven 185 mL de soluto de densidad 0,65 g/mL en 450 mL de solvente de densidad
0,84 g/mL. Determine: % m/m, % m/v, % v/v
8. Determine el porcentaje de ácido fosfórico presente en una solución con 20 mL de ácido en
200 mL de agua
9. Qué cantidad de agua se necesita para disolver 25 mL de ácido sulfúrico para producir una
solución ácida al 40%
10. Calcule la fracción molar del etanol C2H5OH y del H2O en la solución, al disolver 20 g de
etanol en 50 g de H2O
11. Se ha disuelto 15 g de cloruro de potasio en 40 g de agua. Determine la fracción molar de
los componentes
12. Calcule la molaridad de una disolución que se preparó disolviendo 23,4 g de sulfato de
sodio en suficiente agua para formar 125 mL de disolución
13. Calcule la molaridad de una disolución que se preparó agregando 5 g de glucosa C6H12O6
en suficiente agua para formar exactamente 100 mL de disolución
14. Cuántos gramos de sulfato de sodio se requieren para preparar 0,350 L de sulfato de sodio
0,5 M
15. Calcular:
a) Cuántos gramos de sulfato de sodio hay en 15 mL de sulfato de sodio 0,5 M
b) cuántos mililitros de disolución de sulfato de sodio 0,5 M se requieren para suministrar
0,038 mol de esta sal