Relaciones Cuantitativas

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

Instituto universitario politécnico “Santiago Mariño”

Extensión Barinas

Bachiller:

Elymar D. Martínez L.

C.I.

Sección:

Barinas, octubre del 2014

Relaciones Cuantitativas

Cuando se emplean soluciones, tanto en la vida cotidiana como en el laboratorio, es importante conocer cuáles son sus componentes, y también en qué proporción se encuentran. Por ejemplo, las soluciones acuosas de hipoclorito de sodio que se usan como agentes desinfectantes en el hogar tienen mayor concentración que aquellas de uso medicinal. La concentración de una solución es la relación cuantitativa entre los componentes de la misma. Es posible describir cuantitativamente la composición de una solución de diferentes maneras: indicando la masa, la cantidad química, el volumen de los componentes y en términos culinarios también es frecuente mencionar, por ejemplo, cucharadas, tazas, entre otras.

No obstante, existen relaciones cuantitativas que son internacionalmente aceptadas.

La concentración de las soluciones puede expresarse de diferentes formas, entre ellas:

• Masa de soluto por unidad de volumen de solución

• Molaridad

• Porcentaje en masa

• Porcentaje en volumen Masa de soluto por unidad de volumen de solución

Masa de soluto por unidad de volumen de solución

Es frecuente expresar la concentración de una solución indicando la masa de soluto por unidad de volumen de solución.

Para determinar el valor es necesario dividir la masa de soluto presente en una muestra de solución entre el volumen de dicha muestra. Se propone designar con la letra C la concentración de la solución expresada de esta manera.

Resulta así la siguiente expresión:

La masa de soluto se expresa generalmente en gramos y el volumen en litros. Por esta razón, esta forma de indicar la concentración de las soluciones se suele denominar gramos por litro, invocando la unidad correspondiente: g/L. Por ejemplo, si una muestra de 500mL de solución contiene 5,85g de cloruro de sodio (NaCl), la concentración de esta solución se puede calcular:

Cuando se trata de soluciones diluidas, generalmente se indica la masa de soluto en miligramos; en esos casos la unidad de concentración es mg/L. Esto se observa en algunas etiquetas de agua mineral.

Molaridad

La concentración molar, también llamada molaridad, expresa la cantidad química de soluto por litro de solución.

Para determinar el valor de la molaridad es necesario dividir la cantidad de soluto presente en una muestra de solución entre el volumen de esta, expresada en litros.

La concentración de la solución expresada de esta manera se designa con la letra M. Resulta así la siguiente expresión:

Considerando la solución de la figura 2 y determinando que 5,85g de cloruro de sodio son 0,100mol de esa sustancia, resulta:

La concentración molar de la solución es 0,200 mol/L.

La molaridad es una forma de expresar la concentración de las soluciones muy utilizada en Química, debido a que cantidad química es una magnitud propia de esta disciplina.

Porcentaje en masa

La concentración de las soluciones puede expresarse mediante el porcentaje en masa, el cual indica la masa de soluto presente por cada

100 unidades de masa de solución.

Para calcular el porcentaje en masa de una solución, la masa de soluto y la masa de solución deben expresarse en la misma unidad. Es frecuente expresar la masa en gramos.

La concentración de la solución expresada de esta manera se designa como % m/m, resultando la siguiente expresión:

Si una solución acuosa de ácido clorhídrico tiene una concentración de 26,2% en masa, significa que de cada 100g de solución 26,2g son de ácido clorhídrico y el resto, es decir 73,8g es de solvente, que corresponde en este caso al agua.

Porcentaje en volumen

En el caso de las soluciones con soluto y solvente líquidos es frecuente expresar la concentración indicando el volumen de soluto por cada

100 unidades de volumen de solución.

Al determinar el porcentaje en volumen de una solución, el volumen de soluto y el volumen de solución deben expresarse en la misma unidad, por ejemplo en mililitros.

La concentración de la solución expresada de esta manera se designa como % V/V, resultando la siguiente expresión:

Si en la etiqueta de un frasco con alcohol de uso medicinal está impreso 60%V/V, significa que por cada 100mL de solución acuosa hay

60mL de alcohol.

Esta forma de expresar la concentración de las soluciones se emplea para indicar el contenido de etanol en las bebidas alcohólicas. En este caso la unidad se denomina grado Gay-Lussac y se representa ºGL. Así por ejemplo, si la concentración de alcohol (etanol) en una bebida es

40ºGL, significa que el porcentaje en volumen de etanol en esa bebida es 40%V/V.

La solubilidad

Es capacidad que posee una sustancia para poder disolverse en otra. Dicha capacidad puede ser expresada en moles por litro, gramos por litro o también en porcentaje del soluto.

Generalmente, para hacer que el soluto se disuelva se suele calentar la muestra, de este modo, la sustancia disuelta se conoce como soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se conoce como disolvente.

Para todas las sustancias no valen los mismos disolventes, pues por ejemplo, en el caso del agua usada como disolvente, es útil para el alcohol o la sal, los cuales se disuelven en ella fácilmente, en cambio, no se disuelven en ella el aceite, o la gasolina.

Los caracteres, polar o apolar, son de gran importancia en la solubilidad, pues gracias a estos, las sustancias variarán sus solubilidades.

Los compuestos que poseen menor solubilidad, son los que tienen menor reactividad, como por ejemplo, las parafinas, compuestos aromáticos, o compuestos derivados de los halógenos.

El concepto de solubilidad, se utiliza tanto para describir fenómenos cualitativos de los procesos de disolución, como también para expresar de manera cuantitativa la concentración de una solución.

La solubilidad de una sustancia es dependiente de la naturaleza, tanto del soluto como del disolvente, así como también de la temperatura y presión a la que esté sometido

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