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Unidades de concentración (Parte 1)

Publicado por María José Galeazzi

Antes de comenzar, repasemos algunos conceptos: 

Las disoluciones son mezclas homogéneas (sus propiedades y composición son uniformes) de dos o más sustancias. A la sustancia que se encuentra en mayor proporción la denominamos: disolvente, y a la o las sustancias que se encuentran en menor proporción: soluto. 

Las propiedades de una disolución dependen no solo de la naturaleza de sus componentes sino también de sus cantidades relativas, es decir, de sus concentraciones. 

Supongamos una disolución de dos componentes. Definimos entonces la concentración como la cantidad de soluto disuelta en una cantidad unidad de disolvente o disolución. (prestar atención: no es lo mismo calcular por unidad de disolvente que por unidad de disolución. Ver más adelante la diferencia entre molaridad y molalidad) 

Ahora bien, ¿cómo se calculan las concentraciones? 

Existen distintas expresiones para referirnos a la concentración de una disolución, distintas relaciones cuantitativas entre cantidad de soluto, disolvente y disolución, relaciones de masas, masas y volúmenes, moles y volúmenes, etc.  

En el siguiente cuadro veremos las unidades de concentración más utilizadas:  

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 En esta primera parte trabajaremos con la molaridad y la molalidadVeamos algunos ejemplos: 

1) 40 mL de una disolución contiene 0,02 moles de ácido carbónico (H2CO3). Calcular la molaridad de la misma. 

Solución 

Dado que la molaridad se calcula por litro de solución: 

0,02 moles de H2CO3 ——– 40 mL de disolución 

x=0,5 moles de H2CO3 ——– 1000 mL de disolución 

Por lo tanto, la concentración de la solución es 0,5 M 

2) 100 gramos de una disolución contienen 12 gramos de cloruro de sodio (NaCl). Calcular la molalidad de la misma. 

Solución 

Lo primero que debemos hacer es pasar los 12 gramos de cloruro de sodio a moles. Como en el ejemplo anterior, utilizamos la masa molar: 

58,5 gramos de NaCl ——– 1 mol de NaCl 

12 gramos de NaCl ——– X= 0,205 moles NaCl 

A diferencia de la molaridad que se calcula por 1000 ml de solución, en este caso, será cada 1000 gramos y además de disolvente y no de disolución. 

Como los 100 gramos son de disolución, calculamos la masa del disolvente: 

masa de soluto + masa de disolvente = masa de disolución 

12 gramos + x gramos de disolvente = 100 gramos de disolución 

Despejando: 

100 gramos de disolución – 12 gramos de soluto = 88 gramos de disolvente 

Reuniendo los nuevos datos y aplicando la definición de molalidad, tenemos: 

88 gramos de disolvente ——– 0,205 moles de NaCl  

1000 gramos de disolvente ——– x= 2,33 moles de NaCl 

La concentración es 2,33 m 

Aclaración: En el caso de las soluciones de sales como el NaCl suele utilizarse la unidad “formalidad” en lugar de “molaridad”. La formalidad es el número de moles de fórmulas unidad (FU) por cada 1000 mL de disolución. Para pasar de gramos a moles utilizamos el peso fórmula (masa en gramos de un mol de fórmulas unidad) que se calcula de la misma forma que la masa molecular. Entonces, ¿cuál es la diferencia entre molaridad y formalidad? 

Hablamos de peso fórmula y fórmula unidad (FU), en lugar de masa molecular y moléculas, cuando nos referimos a los compuestos que se ionizan en agua (iónicos), es decir, no se encuentran como moléculas individuales sino en una red cristalina y que, en contacto con agua, se separan en cationes y aniones. Por eso, si bien numéricamente es el mismo valor, es más correcto usar la formalidad para dichos compuestos. 

Fracción molar

Su definición, y más ejemplos de molaridad y molalidad, en el siguiente link.

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