Calcular la concentración de una disolución

Escribe los gramos de soluto y los de disolvente o el volumen de la disolución. Si añades la fórmula del soluto, también verás la molaridad, la molalidad y la fracción molar.

En resumen

La concentración dice cuánto soluto hay por cantidad de disolución. Con 20 g de sal en 500 mL de disolución: 40 g/L, un 4 % m/v y, como 20 g de NaCl son 20 / 58,44 = 0,342 mol, una molaridad de 0,342 / 0,5 ≈ 0,68 M.

Las formas de expresar la concentración

Todas dicen cuánto soluto hay en una cantidad de disolución (o de disolvente); cambia en qué se mide cada cosa.

% en masa = m(soluto) / m(disolución) · 100 g/L = m(soluto) en g / V(disolución) en L % m/v = m(soluto) en g / V(disolución) en mL · 100 Molaridad = n(soluto) / V(disolución) en L Molalidad = n(soluto) / m(disolvente) en kg Fracción molar = n(soluto) / n(total)
  • m(soluto): masa de lo que se disuelve, en gramos.
  • m(disolución): soluto más disolvente.
  • V(disolución): volumen de la mezcla ya hecha.
  • n(soluto): moles de soluto, su masa entre su masa molar.

Disolución, soluto y disolvente

El soluto es lo que se disuelve (la sal) y el disolvente, donde se disuelve (el agua). La disolución es la mezcla de los dos: su masa es la suma de ambas, pero su volumen no siempre, porque al mezclar puede contraerse. Por eso el volumen hay que medirlo.

Ejemplos resueltos

10 g de sal (NaCl) en 190 g de agua, que ocupan 195 mL

10 / 200 · 100 = 5 % en masa y 10 / 0,195 ≈ 51,3 g/L. Son 0,171 mol: 0,877 M y 0,9 mol/kg.

Probar este ejemplo

20 g de azúcar (C₁₂H₂₂O₁₁) en 180 g de agua, que ocupan 190 mL

10 % en masa y ≈ 105,3 g/L. Con M = 342,3 g/mol son 0,058 mol: ≈ 0,31 M.

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5 g de NaOH en 245 g de agua, hasta 250 mL

2 % en masa y 20 g/L. Son 0,125 mol: 0,5 M.

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¿Qué son las ppm?

Partes por millón: miligramos de soluto por kilogramo de disolución (o por litro, si es agua muy diluida). Se usan para cantidades pequeñas, como el flúor del agua del grifo o los contaminantes del aire.

Un poco de historia

Medir bien la concentración se volvió esencial a finales del siglo XIX, cuando François-Marie Raoult y Jacobus van 't Hoff estudiaron cómo cambian las propiedades de un disolvente al disolver algo en él. Para esos estudios se prefiere la molalidad, moles por kilo de disolvente, porque no cambia con la temperatura.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son las fórmulas de la concentración de una disolución?

% en masa = masa de soluto / masa de disolución · 100; g/L = gramos de soluto / litros de disolución; molaridad = moles de soluto / litros de disolución; molalidad = moles de soluto / kg de disolvente. 10 g de sal en 190 g de agua son un 10 / 200 · 100 = 5 % en masa.

¿Cómo se calcula el porcentaje en masa de una disolución?

Divide la masa de soluto entre la masa total de la disolución (soluto más disolvente) y multiplica por 100.

¿Qué diferencia hay entre g/L y densidad?

Los g/L de una disolución cuentan solo la masa del soluto por litro; la densidad cuenta la masa de toda la disolución (soluto y disolvente) por unidad de volumen.

¿Qué diferencia hay entre molaridad y molalidad?

La molaridad divide los moles de soluto entre litros de disolución; la molalidad, entre kilogramos de disolvente. La molalidad no cambia con la temperatura.

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