SOLUCIONES-CONCENTRACIONES(G11º-1ºP. - 1ºpar.)

SOLUCIONES

Estos vasos, que contienen un tinte rojo, muestran cambios cualitativos en la concentración. Las disoluciones a la izquierda están más diluidas, comparadas con las disoluciones más concentradas de la derecha.

Solubilidad

Cada sustancia tiene una solubilidad para un disolvente determinado. La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que puede mantenerse disuelto en una disolución, y depende de condiciones como la temperatura, presión, y otras sustancias disueltas o en suspensión. Cuando se alcanza la máxima cantidad de soluto en una disolución se dice que la disolución está saturada, y ya no se admitirá más soluto disuelto en ella. Si agregamos un poco de sal común a un vaso de agua, por ejemplo, y la agitamos con una cucharita, la sal se disolverá. Si continuamos agregando sal, habrá cada vez más concentración de ésta hasta que el agua ya no pueda disolver más sal por mucho que la agitemos. Entonces, la disolución estará saturada, y la sal que le agreguemos, en vez de disolverse se precipitará al fondo del vaso. Si calentamos el agua, ésta podrá disolver más sal (aumentará la solubilidad de la sal en el agua), y si la enfriamos, el agua tendrá menos capacidad para retener disuelta la sal, y el exceso se precipitará.

La concentración de una disolución puede clasificarse, en términos de la solubilidad. Dependiendo de si el soluto está disuelto en el disolvente en la máxima cantidad posible, o menor, o mayor a esta cantidad, para una temperatura y presión dados:

• Disolución insaturada: Es la disolución que tiene una menor cantidad de soluto que el máximo que pudiera contener a una temperatura y presión determinadas.
• Disolución saturada: Es la que tiene la máxima cantidad de soluto que puede contener a una temperatura y presión determinadas. Una vez que la disolución está saturada ésta no disuelve más soluto. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el disolvente.
• Disolución sobresaturada: Es la que contiene un exceso de soluto a una temperatura y presión determinadas (tiene más soluto que el máximo permitido en una disolución saturada). Cuando se calienta una disolución saturada, se le puede disolver una mayor cantidad de soluto. Si esta disolución se enfría lentamente, puede mantener disuelto este soluto en exceso si no se le perturba. Sin embargo, la disolución sobresaturada es inestable, y con cualquier perturbación, como por ejemplo, un movimiento brusco, o golpes suaves en el recipiente que la contiene, el soluto en exceso inmediatamente se precipitará, quedando entonces como una disolución saturada.

Hay varias maneras de expresar la concentración cuantitativamente, basándose en la masa, el volumen, o ambos. Según cómo se exprese, puede no ser trivial convertir de una medida a la otra, pudiendo ser necesario conocer la densidad. Ocasionalmente esta información puede no estar disponible, particularmente si la temperatura varía. Por tanto, la concentración de la disolución puede expresarse como:

• Porcentaje masa-masa (% m/m)
• Porcentaje volumen-volumen (% V/V)
• Porcentaje masa-volumen (% m/V)
• Molaridad
• Molalidad
• Formalidad
• Normalidad
• Fracción molar
• En concentraciones muy pequeñas:
  • Partes por millón (PPM)
  • Partes por billón (PPB)
  • Partes por trillón (PPT)
• Otras:
  Densidad

EJEMPLOS

GUIA DE EJERCICIOS DE NORMALIDAD (N), MOLALIDAD (m)  Y MOLARIDAD(M)

1.        ¿Cuántos gramos de NaCl hay en 250 mL de una solución 2,5 N?

2.       ¿Qué volumen de solución 0,75N  podría prepararse con 500 g de Na₂SO₄?

3.       ¿Cuál es la normalidad de una solución que contiene 250 g de CaCl₂ en 1500 mL de solución?

4.       ¿Cuántos gr de BaCl₂ se necesita para preparar 1500 mL de una solución 1,5 N?

5.       ¿Cuántos gr de KOH  se necesitarán para preparar 2,5 L de una solución de KOH 6.0 N?

6.       calcule  la Molaridad y molalidad de una solución de K₂CO₃, que contiene 22% en peso de la sal y tiene una densidad de 1,24 g/mL

 

8.       ¿cuál es la molaridad de una solución que contiene 25.0 g de K₂CrO₄ disueltos en cantidad de agua suficiente para tener  300 mL de solución?

 10.     calcule la molalidad de una solución que contiene 441 g de HCl disueltos en 1500 g de agua

11.      Una disolución de alcohol etílico C₂H₅OH; en agua es de 1.54 molal. ¿Cuántos gramos de alcohol etílico estarán disueltos en 2.5 kg de agua?

12.     Se forma una solución de 150 mL de volumen, disolviendo 6.0 g de la sal CuSO_{4 x} 5H₂O en suficiente cantidad de agua, calcular la normalidad de la solución.

13.     ¿Cuántos gramos de CaCO₃ se halla disuelto en 250 mL de una solución 2M de éste?

14.     ¿Cuál es la molalidad de una disolución que contiene 20.0 g de azúcar (C₁₂H₂₂O₁₁) disueltos en 125 g de agua?

15.     hallar la normalidad y molaridad de 2 L que contiene 400 g de NaOH

16.     ¿Cuántos gramos de NaCl hay en 250 mL de una solución 2.5 M?

17.     ¿Qué volumen de solución 0.75 M podría prepararse con 500 g de Na₂SO₄?

18.     ¿Cuál es la M y N de una solución que contiene 250 g de CaCl₂ en 1500 mL de solución?

19.     ¿Cuál es la molalidad de una solución en donde 250 g  de CaCl₂ se disolvieron en 1500 g de agua?

20.    Cuantos gramos de cada uno, H₃PO₄ y Ca(OH)₂ se necesita para preparar 250 ml de solución 0.10 N

21.     Calcule la N y M  de una solución que contiene 275 g de KOH en 800 mL de solución

22.    ¿Cuántos mL de solución 0.50 N se puede prepara con 50 g de NaOH?

23.    ¿Cuál es la concentración de cada una de las siguientes soluciones en términos de N:

a.        HCl 6.00 M

b.       BaCl₂ 0.75 M

                  c.        H₂S 0.20 M