1. Porcentaje peso a peso [ % p/p ]
Relaciona la cantidad en gramos de soluto presente en 100 g de disolución. Por ejemplo en una disolución acuosa al 10 % de NaOH hay 10 g de NaOH en 90 g de H2O. Por lo tanto,de plantea la siguiente fórmula:
Expresión analítica :
%p/p= gramos de soluto / gramos de disolución x 100
Ejemplo:
1._ A partir de 250 g de una disolución acuosa de sulfato de cobre [CuSO4] se obtiene por evaporación un residuo de 30 g de sulfato. Calcula :
a) ¿Cuántos gramos de agua se evaporaron?
b) ¿Cuál es el porcentaje por peso del soluto?
c) ¿Cuál es el porcentaje del disolvente?
Solución:
a) gramos disolución = gramos soluto + gramos disolvente
gramos disolvente = gramos disolución - gramos soluto
gramos de H2O = 250 g - 30 g
gramos de H2O = 220 g
b) % p/p CuSO4 = masa CuSo4/ masa disolución x 100 = 30g / 250 g x 100 = 12%
c) % p/p CuSO4 = masa H2O / masa disolución x 100 = 220 g / 250 g x 100 = 88%
Ejemplo :
2._ ¿Cuántos gramos de agua se necesitan para mezclar 60 g de nitrato de sodio [ NaNO3] y obtener una disolución al 25% en peso?
Datos:
masa H2O = ? masa NaNO3 = 60 g
%NaNO3 = 25% %H2O = 100% - 25% = 75%
Solución:
masa H2= [ 75%] [60g / 25%] = 240g
O bien:
masa disolución = [ 100% ] [ 60g / 25% ] = 240 g
Por lo tanto:
masa disolución es = masa soluto + masa disolvente
Despejando masa disolvente [ H2O] tenemos :
masa H2O = masa disolución - masa soluto = 420 g - 60 g = 180 g.
2.- Porcentaje peso a volumen [ % p/v ]
1.- Es una manera de expresar lso gramos de soluto que existen en 100 mililitros de disolución.
Expresión analítica :
% p/p = gramos de soluto / mililitros de disolución x 100
Ejemplo:
¿Cuál es el % de p/v de NaCl en una solución que contiene 10 g de soluto en 120mL de solución?
Datos:
% p/v NaCl = ? volumen solución = 120 mL masa NaCl = 10 g
Solución:
%p/v NaCl = masa NaCl / volumen disolución x 100 = 10 g / 129 mL x 100 = 8.33%
Ejemplo:
2.- Calcula la cantidad de gramos de MgCl2 que se requiere para preparar 150 mL de disolución acuosa de MgCl2 al 12% [p/v] .
Datos:
masa MgCl2 = ? volumen solución = 150 mL = 150 g
% MgCl2 = 12%
Solución:
masa MgCl2 = [12% ] [150g / 100 % ] = 18 g
3.- Porcentaje volumen a volumen [ % v/v]
1.- Se emplea para expresar concentraciones de líquidos y relaciona el volumen de un soluto en un volumen de 100 mililitros de disolución. Es decir, si tenemos una disolución acuosa al 5% en volumen de alcohol etílico, esto indica que hay 5 mL de alcohol etílico en 95 mL de H2O.
Expresión analítica :
% v/v = mililitros de soluto / mililitros de solución x 100
Ejemplo:
¿Cuál es el % v/v de una disolución que contiene 5 mL de HCl en 100 mL de agua?
Datos:
% v/v HCl = ? V HCl = 5mL V H2O = 100 mL
Solución:
% v/v HCl = VHCl / V disolución x 100
V disolución = VHCl + VH2O = 5mL + 100 mL = 105 mL
% v/v HCl = 5ml / 105 ml x 100 = 4.8%
Ejemplo :
2.- ¿Cuántos mililitros de ácido acético se necesitan para preparar 300 mL de disolución al 20% [v/v] ?
Datos:
V ácido acético = ? V disolución = 300 mL % v/v ácido acético = 20%
Solución:
V ácido acético = [ % ácido acético ] [ v disolución / 100% ] = [ 20 % ] [ 300mL / 100% ] = 60mL
Porcentaje en peso
Relaciona la cantidad en gramos de Soluto presente en100g de disolución. Por ejemplo: en una disolución acuosa al 10% de Na OH en 90g de H2O.Por lo tanto, se plantea la siguiente formula
Expresión analítica: %p/p =:__gramos de Soluto______ x 100
gramos de disolución
¿Cuantos gramos de agua se necesitan para mezclar 60g de nitrato de sodio (NaNO3) yobtener una disolucion del 25% en peso?
Datos:
masa=H2O =? masa NaNO3=60g
%NaNO3=25% %H2O=100%-25%=75%
Solución:
masa H2O=(75%) (60g/25%) = 180g
o bien:
o bien:
masa disolución =(100%) (60g/25%)=240g
por lo tanto:
masa disolucion=masa soluto+masa disolvente
por lo tanto:
masa disolucion=masa soluto+masa disolvente
Despejando masa disolvente(H2o) tenemos:
masa H2O= masa disolucion-masa soluto=240g -60g= 180g
masa H2O= masa disolucion-masa soluto=240g -60g= 180g
Partes por millón (ppm)
Este tipo de concentración se utiliza cuando se tienen disoluciones muy diluidas. De manera análoga, al porcentaje en peso que representa el peso de soluto en 100 partes de disolución, las partes por millón se refieren a las partes de soluto por cada millón de partes de disolución. Por ejemplo, una disolución que tiene 8ppm de iones de Cl-, significa que hay 8 partes de Cl- en un millón de partes de disolución.
De manera cuantitativa podemos plantear las siguientes consideraciones.
Expresión analítica:
Ppm= miligramos de soluto / kg de disolucion
O ppm = miligramos de soluto / L de solución
Xsto + Xste = 1
e) Molaridad ( M ): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 3 molar ( 3 M ) es aquella que contiene tres moles de soluto por litro de solución.
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1M?
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1M?
Previamente sabemos que:
| El peso molecular de AgNO3 es: | 170 g | = | masa de 1 mol AgNO3 | y que |
| 100 de H20 cm3 | equivalen | a | 100 ml. H20 |
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1M hay 1 mol de AgNO3 por cada Litro (1000 ml ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
Se necesitan 17 g de AgNO3 para preparar una solución 1 M
f) Molalidad (m): Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. Una solución formada por 36.5 g de ácido clorhídrico, HCl , y 1000 g de agua es una solución 1 molal (1 m)
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1m?
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1m?
Previamente sabemos que:
| El peso molecular de AgNO3 es: | 170 g | = | masa de 1 mol AgNO3 | y que |
| 100 de H20 cm3 | equivalen | a | 100 gr. H20 |
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1m hay 1 mol de AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
Se necesitan 17 g de AgNO3 para preparar una solución 1 m, observe que debido a que la densidad del agua es 1.0 g/ml la molaridad y la molalidad del AgNO3 es la misma
g) Normalidad (N): Es el número de equivalentes gramo de soluto contenidos en un litro de solución.
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1N?
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1N?
Previamente sabemos que:
| El peso molecular de AgNO3 es: | 170 g | = | masa de 1 mol AgNO3 | y que |
| 100 de H20 cm3 | equivalen | a | 100 gr. H20 |
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1N hay 1 mol de AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
El peso equivalente de un compuesto se calcula dividiendo el peso molecular del compuesto por su carga total positiva o negativa.
h) Formalidad (F): Es el cociente entre el número de pesos fórmula gramo (pfg) de soluto que hay por cada litro de solución. Peso fórmula gramo es sinónimo de peso molecular. La molaridad (M) y la formalidad (F) de una solución son numéricamente iguales, pero la unidad formalidad suele preferirse cuando el soluto no tiene un peso molecular definido, ejemplo: en los sólidos iónicos.
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POTENCIAL DE HIDROGENACIÓN O pH
El pH de una solución acuosa es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones H+ expresado en moles por litro
Escala de pH;
El pOH es igual al logaritmo negativo de la concentración molar de iones OH. Calcular el pH del agua pura
 | Log 1.0 x 107 | Log 1.0 | + | log 107 | = | 0 + 7 = 7 |
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