Disolución: concentración

Explicamos los conceptos de disolución, disolvente, soluto y concentración y proporcionamos distintas formas (fórmulas) de expresar la concentración de una disolución (porcentajes, molaridad y molalidad). También, resolvemos algunos problemas sobre concentraciones.

Índice:

1. Disolución, disolvente y soluto
2. Concentración de una disolución
3. Problemas resueltos de concentración

Temas relacionados:

• Diluciones
• Dilución en serie.

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La mezcla es homogénea porque no se pueden distinguir sus componentes, la composición es uniforme y cada parte de la mezcla tiene las mismas propiedades.

Ejemplos:

• Una mezcla de agua destilada y alcohol es una mezcla homogénea. Es una disolución.
• Una mezcla de agua destilada y aceite (fotografía) no es una mezcla homogénea, sino heterogénea. NO es una disolución.

Obsérvese que en la fotografía se distinguen claramente los dos componentes de la mezcla (el agua, abajo; y el aceite, arriba).

En una disolución de dos componentes:

• El disolvente es el componente que se encuentra en mayor proporción.
• El soluto es el componente que se encuentra en menor proporción.

Por ejemplo, en una disolución de 10ml de agua destilada y 5ml de alcohol, el agua es el disolvente y el alcohol es el soluto.

El disolvente es el que determina el estado físico (líquido, sólido o gaseoso) de la mezcla.

La mayoría de las disoluciones que se realizan en el laboratorio son líquido-líquido y sólido-líquido.

La concentración es la proporción que hay entre la cantidad de soluto y la de disolvente. Existen varias formas de expresar las concentraciones:

Porcentaje gramos/gramos:

Porcentaje volumen/volumen:

Porcentaje soluto:

Molaridad:

molalidad:

En el caso de los porcentajes, se han utilizado gramos y mililitros, pero pueden usarse otras unidades de masa. Sin embargo, la molaridad debe ser moles/litros y la molalidad debe ser moles/kg.

Fórmula que relaciona masa, peso molecular y moles:

Problema 1

Se disuelven 30 gramos de cloruro sódico (NaCl) en 60 gramos de agua (H₂O). Calcular la concentración en porcentaje.

Problema 2

Se disuelven 2 gramos de sal y 1 gramo de azúcar en 20 gramos de agua. Calcular el porcentaje de masa de cada soluto de la disolución.

Problema 3

Calcular cuánta sal se necesita para preparar 50 gramos de disolución (con agua) al 5%.

Problema 4

Se dispone de 20mL de una disolución de agua que tiene 3.8 gramos de sal. ¿Cuál es su concentración?

Problema 5

Calcular cuántos moles de NaCl se necesitan para preparar una disolución 0.1M. ¿Cuánto es gramos?

Dato: el peso molecular del NaCl es 58.5.

Problema 6

Calcular el volumen de disolución 0.2M que se obtiene con 100 gramos de nitrato de plata.

Dato: el peso molecular del nitrato de plata es 169.87.

Problema 7

Calcular la molalidad (m) de una disolución elaborada con 4 kg de agua y 80 gramos de sosa cáustica.

Dato: el peso molecular de la sosa cáustica es 40.