UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
FORMAS FÍSICAS DE
EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN
1.
Concentración masa/masa
(m/m)
1.1
Definición:
La concentración masa/masa (m/m)
indica la cantidad de masa de soluto contenida en una determinada masa de
disolución.
1.2
Expresión matemática
Ambas masas deben estar expresadas en la misma
unidad (generalmente gramos).
Ejemplo
resuelto 1
Se disuelven 15 g de cloruro de sodio
(NaCl) en 135 g de agua. Calcular la concentración % m/m.
Paso 1. Calcular
la masa de la disolución:
Paso 2. Aplicar la
fórmula:
Respuesta: La
disolución tiene una concentración de 10 % m/m.
Ejemplo
resuelto 2
Una disolución contiene 8 g de azúcar
en 200 g de disolución. Determinar su concentración % m/m.
2.
Concentración masa/volumen
(m/v)
Definición
La concentración masa/volumen (m/v)
expresa la masa de soluto disuelta en un determinado volumen de disolución.
Expresión
matemática
Se utiliza comúnmente en soluciones
sólido–líquido.
Ejemplo
resuelto 1
Se disuelven 5 g de sulfato de cobre
(CuSO₄) hasta completar 250 mL de disolución. Calcular la
concentración % m/v.
Respuesta: La
disolución es 2 % m/v.
Ejemplo
resuelto 2
Una solución contiene 12 g de soluto en
300 mL de disolución. Determinar la concentración.
3.
Concentración volumen/volumen (v/v)
Definición
La concentración volumen/volumen (v/v)
indica el volumen de soluto presente en un determinado volumen de disolución.
Se utiliza principalmente en mezclas de líquidos.
Expresión
matemática
Ejemplo
resuelto 1
Se mezclan 40 mL de etanol con agua
hasta obtener 200 mL de disolución. Calcular la concentración % v/v.
Respuesta: La
disolución tiene una concentración de 20 % v/v.
Ejemplo
resuelto 2
Una disolución contiene 25 mL de acetona
en 500 mL de disolución total.
4. Resumen
comparativo
|
Tipo de concentración |
Relación |
Uso
común |
|
% m/m |
masa / masa |
Sólido–sólido o
sólido–líquido |
|
% m/v |
masa / volumen |
Sólido en líquido |
|
% v/v |
volumen / volumen |
Líquido–líquido |
5. Problemas resueltos que
combinan densidad y porcentaje
En estos ejercicios se relacionan densidad,
masa, volumen y concentración porcentual, usando:
Ejemplo 1 –
% v/v con densidad
Se prepara una disolución de alcohol etílico
al 20 % v/v. Si se tienen 250 mL de disolución y la densidad del
alcohol es 0.80 g/mL, calcular:
a) volumen de
alcohol
b) masa de alcohol
Solución:
Paso 1. Volumen de alcohol:
Paso 2. Masa del alcohol:
Respuesta:
Volumen = 50 mL
Masa = 40 g
Ejemplo 2 – % m/m con densidad
Una solución contiene 15 % m/m de soluto.
Si se preparan 400 mL de disolución con densidad 1.20 g/mL,
calcular la masa de soluto.
Solución:
Paso 1. Masa total de la disolución:
Paso 2. Masa del soluto:
Respuesta: masa del
soluto = 72 g
Ejemplo 3–
% m/v con densidad
Se desean preparar 500 mL de una
solución al 10 % m/v.
Densidad de la solución: 1.05 g/mL.
Solución:
Paso 1. Masa de soluto:
Paso 2. Masa total de la disolución:
Respuesta:
Masa de soluto = 50 g
Masa de la disolución = 525 g
Ejemplo 4 –
% v/v con densidad
Una disolución de acetona es 25 % v/v,
volumen total 300 mL, densidad 0.79 g/mL.
Solución:
Paso 1. Volumen de acetona:
Paso 2. Masa:
Respuesta: masa de
acetona = 59.25 g
Ejemplo5 –
% m/m con densidad
Una solución tiene densidad 1.10 g/mL,
volumen 200 mL y concentración 12 % m/m.
Solución:
Paso 1. Masa total:
Paso 2. Masa de soluto:
Respuesta:
Masa total = 220 g
Masa del soluto = 26.4 g
6. Problemas propuestos
Problema 1
Se disuelven 18 g de soluto en 162 g de solvente. Calcular la concentración % m/m.
Problema 2
¿Cuál es la concentración % m/v de una solución preparada con 10 g de sal en 400 mL de disolución?
Problema 3
Se agregan 60 mL de alcohol y se completa el volumen hasta 300 mL. Determinar la concentración % v/v.
Problema 4
Una disolución contiene 6 g de soluto en 150 mL de disolución. Expresar la concentración en % m/v.
6. Respuestas a los problemas propuestos
Problema 1:
Problema 2:
Problema 3:
Problema 4:
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