Concentraciones Químicas y Calorimetría: Fundamentos y Cálculos

Concentraciones Químicas

Porcentaje en Masa (% m/m)

Expresa la masa del soluto por cien unidades de masa de solución. Conocida también como porcentaje peso-peso o porcentaje en peso (% p/p).

% m/m = (Masa del soluto / Masa de la solución) × 100

Porcentaje Masa - Volumen (% m/v)

Expresa la masa del soluto por cien unidades de volumen de solución. También denominada porcentaje peso-volumen (% p/v).

% m/v = (Masa del soluto / Volumen de la solución) × 100

Porcentaje Volumen - Volumen (% v/v)

Expresa el volumen del soluto por cien unidades de volumen de solución.

% v/v = (Volumen del soluto / Volumen de la solución) × 100

Molaridad (M)

Es el número de moles de soluto disueltos entre el volumen de solución en litros.

M = (Número de moles de soluto) / (Volumen de la solución (L))

Normalidad (N)

Es el número de equivalentes (eq) de soluto contenido en un litro de solución.

N = (Número de equivalentes de soluto) / (Volumen de la solución en L)

N = N° Eq-g / V

Donde:

• N = Normalidad
• N° Eq-g = Número de equivalente gramo de soluto
• V = Volumen de la solución en Litros

Para encontrar el número de equivalentes:

N° Eq-g = Masa / Peso equivalente

Otra forma de expresar la normalidad:

N = Molaridad × a

Dilución de Soluciones

La ecuación de dilución puede ser utilizada para preparar soluciones diluidas.

M1 × V1 = M2 × V2

Calorimetría

Q = mc ΔT

Ejemplo de Cálculo

¿Calcular la cantidad de calor que hay que entregarle a una masa de 3 kg de agua para calentarla de 20 °C a 100 °C y a 3 kg de hierro?

Datos:

• Ce Fe = 0.1 Kcal/Kg°C
• Ce H2O = 1 kcal /kg°C

Para el agua:

Q = mc (Tf − Ti)

Qagua = 3 kg * 1 kcal/kg°C * (100°C − 20 °C)

Qagua = 240 kcal

Para el hierro:

Q = mc (Tf − Ti)

Qhierro = 3 kg * 0.1 kcal/kg°C * (100°C − 20 °C)

Qhierro = 24 kcal