Guia De Ejercicios Disoluciones

GUIA DE EJERCICIO N° 6:

SOLUCIONES Y PROPIEDADES COLIGATIVAS

Conceptos que usted debe aplicar:

Propiedades de líquidos.

Concepto de disolución.

Conceptos de concentración y dilución.

Propiedades coligativas de disoluciones de no electrolitos: disminución de la presión de vapor, disminución del punto crioscópico, aumento del punto ebulloscópico, presión osmótica.

Objetivos del aprendizaje:

Comprender qué es un líquido y una disolución; así como su clasificación en diluidas, saturadas y sobresaturadas.Comprender la importancia de la naturaleza y concentración del soluto sobre las propiedades coligativas de una disolución.

CONCEPTOS

Concentración, definición

La concentración de una solución es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de disolvente o disolución.

La concentración de una solución es una caracterización importante de dicha solución, que debe ser tomada en cuanta para su utilización en procesos, su peligrosidad, almacenaje etc.

Existen distintas unidades o formas de expresar la concentración de una solución.

¿Por qué usamos distintas formas de expresar concentración?

Además de la molaridad, existen otras formas de expresar las concentraciones que son mejores para distintos procesos o distintas industrias; en los laboratorios químicos vamos a utilizar generalmente concentraciones molares, pero también algunas soluciones que requieren menos precisión pueden prepararse en % en masa o % en volumen; en la industria farmacéutica, se utiliza por lo general molaridad; en producción de proteínas molalidad; en industria minera partes por millóny en química ambiental partes por billón.

Podemos distinguir entre unidades físicas; que involucran cantidades de materia o volumen en una masa o volumen determinado de la disolución y unidades químicas en las que se aplican concepto central que aplicamos en la estequiometría y que es el concepto de mol; entre estas unidades, las que utilizaremos en este curso son la Molaridad y la molalidad.

Unidades de Concentración- Unidades físicas

Porcentaje masa-masa (% m/m)

Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución. Para no confundir con otros porcentajes se suele expresar como % m/m.

Ejemplo:

¿Cuál será la concentración expresada como %m/m de una salmuera, si se disuelven 5 g de sal de mesa en 95 g de agua?:

A) 5g de sal + 95 g de agua equivalen a 100 g de disolución

B) Por lo tanto la concentración de sal en la salmuera es de 5g sal x 100 = 5%p/p

(100 g de disolución)

Porcentaje masa-volumen (% m/v)

Expresa la masa de soluto por cada cien unidades de volumen total de la disolución.

Porcentaje volumen-volumen (% V/V)

Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen total de la disolución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Suele expresarse simplificadamente como «% v/v».

Partes por millón (ppm)

Se define como la masa de soluto que se disuelve en una millonésima en masa o volumen de disolvente. Semejante al concepto de %, pero en este caso en vez de ser 1 parte en un ciento, es una parte en 1 millón!!!.

Muchas veces se referirá la concentración como “ppm” solamente, independientemente que sea “partes por millon en masa”(ppmm)o “partes por millón en volumen” (ppmv),

ppm (o ppmm) = mg (milígramo) × kg–1

También podría ser:

ppm (o ppmm) = g (nanogramo) × Ton–1

ppmv = mg (milígramo) × L–1

Ejemplo ¿Qué significa que una muestra de mineral contenga 1ppm de Mo?

Significa que una parte de Mo está contenida en 1 millón de partes de mineral; si utilizamos mg como unidad para la cantidad de molibdeno (que es 1x10-6 Kg que es la millonésima parte de un Kilogramo de molibdeno) por cada kilogramo de mineral tenemos 1 mg de Molibdeno.

Partes por billón(ppb)

Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 1000 millones de unidades de unidades de volumen o masa de la disolución.

Se utiliza para cantidades “traza” que están disueltas en una cantidad de disolvente. En análisis químico, esta forma de expresar la concentración se utiliza en caso de mediciones de la concentración de impurezas, sustancias tóxicas y también contaminantes.

Ppb se pueden utilizar para señalar, por ejemplo los ug de contaminante por kilogramo de suelo; ppb como mg por m3, será útil para señalar concentración de un contaminante en el aire. Del mismo modo como se refirió para ppm, muchas veces ustedes encontraran que se menciona la concentración como ppb, independientemente si es “parte por millón en masa” (ppbm) o “parte por millón en volumen” (ppbv).

ppbm = 1 μg (microgramo) × kg–1 ppbm = 1 ng (nanogramo) × g–1

ppbv = 1 pg (picógramo) x ml ppbm = 1 mg (nanogramo) × m–3

Ejercicio

La vitamina B-12, es importante para el metabolismo, el sistema nervioso y la formación de glóbulos rojos; como se encuentra mayoritariamente en productos de origen animal (huevos, cárnes, mariscos), es indicada muchas veces como suplemento vitamínico para personas vegetarianas.

La concentración normal de B-12 en la sangre va de los 200 a los 900 pg/ml.

En un paciente se encontró una concentración de 500 pgde Vitamina B-12 por ml de sangre.

. A) Exprese la concentración en % p/v, ppmv y ppbv.

. B) ¿cuál forma de expresar la concentración es más adecuada?.

. A)

%p/v ->5,00x 102pg de B-12 x (1x10-12g de B-12) x 100 = 5,00 x10-8 % p/v

1 ml de disolución (1 pg de B-12 )

ppmv->5,00x 102pg de B-12 x(1 mg) x (103ml) = 5,00 x10-4ppmv

1 ml de disolución (1x 109pg) (1L)

ppbv->5,00x 102pg de B-12 = 5,00 x102ppbv

1 ml de disolución

. B)

Es más adecuado expresar el resultado como partes por billón; el resultado queda expresado en una cifra más manejable.

UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN

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