PREPARACION DE SOLUCIONES

• Estas soluciones están expresadas en unidades físicas, es decir en la que solo dependerán de la concentración del soluto y el solvente.

• Estas soluciones nos indican la cantidad de soluto disuelto en 100 partes de solución.

Porcentaje masa/masa o peso a peso (% m/m o p/p)

Porcentaje masa/volumen (% m/V)

Porcentaje volumen/ volumen (% V/V)

Las soluciones porcentuales se las puede expresar de la siguiente manera:

Porcentaje masa/masa (% m/m)

EJEMPLO:

Calcula la concentración porcentual masa/masa de una disolución que se preparó disolviendo 5 g de cloruro de sodio en 50 g de agua.

• % m/m = [5g/(5 g + 50g) = 5g/55g]*100=  9.09% NaCl

Se define como la masa de soluto en 100g de solución (Es lo mismo que %m/m). Para esta solución debe medirse la masa o el volumen de soluto y llevar un peso de solución. La totalidad de la solución es la suma aditiva del peso de soluto y el peso del solvente.Si se desea convertir los gramos de solución a ml, se deberá conocer la densidad de la solución

Porcentaje masa/volumen (% m/v)EJEMPLO:

• Calcula la concentración porcentual masa/volumen de una disolución que se preparó disolviendo 30 g de hidróxido de potasio en suficiente cantidad de agua para obtener 100mL de disolución.

• % m/v = [30g/100mL]]*100= 30% KOH

El porcentaje peso en volumen o masa en

volumen (p/v o m/v) indica la masa de soluto por unidad de volumen.

Porcentaje volumen/ volumen

EJEMPLO:

• Calcula la concentración porcentual volumen/volumen de una disolución que se preparó disolviendo 5 mL de etanol en 95 mLde agua.

• % v/v= [5mL/(5 mL + 95mL) = 5mL/100mL]*100=  5% etanol

Da cuenta del volumen de soluto por volumen de solución.

Cálculo de Partes por Millón (ppm)

• Son las partes de masa de soluto por un millón de partes de masa de solución.

• En estas soluciones muy diluidas, su densidad es muy cercana a la del agua y se supone que la densidad de la solución es de 1.00 g/ml. Por lo anterior, se puede hacer la simplificación de mg soluto/Litro de solución.

EJEMPLOS:• Una muestra de agua contiene 3.5 mg de iones fluoruro (F-) en 825 mL de solución. Calcule las partes por millón del ion fluoruro en la muestra.

• Calcule los mg de fluoruro (F-) que hay en una muestra de 1.25 L de solución que tiene 4.0 ppm de ion fluoruro.

Cálculo de Partes por Billón (ppb)

• Expresa cuantos gramos de soluto hay disueltos en un billón de gramos de solución:

EJEMPLO:

• El análisis de cierta muestra de 500mg de maíz amarillo dio como resultado un contenido de 0.02mg de aflatoxinas. ¿Cuál es la concentración de ppb?

• Antes de reemplazar los datos en la formula debemos hacer la conversión de unidades así:

• Contenido de aflatoxinas = 0.02g =20g Peso de la muestra (equivalente a solución) = 500g = 0.5Kg

• ppb = 20 g / 0.5 kg= 40ppb

• Esta es una de las formas más utilizadas en química. Se representa con la letra M y se define como una disolución 1,0 molar (1,0 M) contiene 1,0 moles de soluto en cada litro de la disolución.

• la preparación de soluciones molares, es decir la determinación dela cantidad de soluto que se necesita pesar para obtener la concentración molar requerida, y se calcula con la siguiente expresión:

• M = PM expresado en gramos (moles)/lt de solución

Unidades QuímicasMolaridad:

EJEMPLO:• ¿Cuál es la molaridad de una disolución de 20 g de NaCl en

180 mL de agua?

Primero debemos saber cuántas moles son 20 g de NaCl

n NaCl = 20/58,5 = 0,34 moles

Ahora determinamos la concentración de la disolución, suponiendo que el volumen de agua no varía en el proceso de disolución:

M = (0,34 moles de NaCl)/(0,18 L de disolución) = 1,89M

Molalidad:

Es la cantidad de soluto (medida en moles) disuelta en cada Kilogramo de disolvente. Esta escala se define así:M = PM expresado en gramos (moles)/Kg de disolvente

• EJEMPLOS:

¿Cuál es la molalidad de una disolución de 3,2g de CH3OH en 200g de agua?

Peso Molecular del soluto = 12 + (4 x 1) + 16 = 32

n moles de soluto = 3,2/32 0,1 moles

m=(0,1 moles de soluto)/(0,2 Kg de disolvente) = 0,5 m

Normalidad:

• Esta es otra de las formas más utilizadas en química. Se representa con la letra N y se define como una disolución 1,0 Normal (1,0 N) contiene 1,0 equivalente químico de soluto en cada litro de la disolución. En muchas operaciones analíticas, y principalmente en análisis cuantitativo, es indispensable trabajar con las soluciones de concentración muy exacta. A estas se les denomina soluciones normales y se les designa con la letra N.

• El equivalente químico expresado en gramos, proporciona el peso de soluto necesario para la preparación de soluciones

• Normales, y se calcula con la siguiente expresión:N  =   # equivalentes de soluto 

       litros de solución

N  =       12.5 g / (36.5/1) 

2 litros

•EJEMPLO:

•Cuál es la concentración Normal de una solución que se preparó con 12.5 g de HCl y se aforó hasta completar 2 litros de solución. PM del HCl = 36.5    N = 0.17 se dice que es una "solución 0.17 Normal “

N  =    30 g / (40/1) 

       0.1 litros

•Calcular la Normalidad de una solución de NaOH que se preparó añadiendo 30 g y aforando a 100 ml es la siguiente (PM NaOH= 40)    N = 7.5 se dice que es una "solución 7.5 Normal "

FORMALIDAD.

• Una solución uno formal (1 F) es aquella que se prepara disolviendo un peso de la formula, en gramos, de una sustancia en solvente y diluyendo 1 litro. El término formal es relativamente nuevo; puede aplicarse a soluciones de todos los compuestos iónicos o de otra índole y es el término apropiado para expresar las concentraciones de sustancia como las sales.

• No obstante, el uso ha establecido que las concentraciones de iones y de sustancias iónicas, así como de compuestos moleculares, se designen en términos de molaridad, a menos que por una razón específica se requiera el uso del término formal.F  =       # de PF de

soluto 

       litros de solución

 

  

# PF  =      g de soluto 

       PF

F  =       g de soluto/ PF 

       litros de solución

EJEMPLO:•El PF del AgNO3 es de 169.88g y disolvemos 3.3978g de AgNO3 en un litro, la concentración será :

F = 0.02 se dice que es una "solución al 0.02 Formal "

F  =       3.3978 g/ 169.88 

       1 litro