Concentraciones Químicas: Fórmulas y Ejemplos Prácticos

Concentraciones Químicas: Fórmulas y Ejemplos

1. Porcentaje Masa/Masa (% m/m)

El porcentaje masa/masa (% m/m) expresa la cantidad de gramos de soluto contenidos en 100 gramos de disolución.

Fórmula:

% m/m = (gramos de soluto / gramos de disolución) x 100

O también:

gramos de soluto / gramos de disolvente = x / 100g

Ejemplo 1:

Se disuelven 16,2 gramos de soluto en agua hasta obtener 81 gramos de disolución. Expresar la concentración en porcentaje m/m.

% m/m = (16,2 / 81) x 100 = 20%

Esto quiere decir que hay 20 gramos de soluto contenidos en 100 gramos de disolución.

Ejemplo 2:

¿Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar 60 gramos de disolución al 80% m/m?

80 / 100 = x / 60

x = (80 x 60) / 100 = 48 gramos de soluto

Ejemplo 3:

Se disuelven 5 gramos de soluto en 80 gramos de agua. Expresar la concentración en % m/m.

Primero, se debe calcular la masa de la disolución:

masa de disolución = masa de soluto + masa de disolvente = 5g + 80g = 85g

% m/m = (5 / 85) x 100 = 5,88%

2. Porcentaje Masa/Volumen (% m/v)

El porcentaje masa/volumen (% m/v) expresa la cantidad de gramos de soluto contenidos en 100 ml de disolución.

Fórmula:

% m/v = (gramos de soluto / ml de disolución) x 100

Ejemplo 1:

Se disuelven 15 gramos de soluto en agua hasta obtener 78 ml de disolución. Expresar la concentración en % m/v.

% m/v = (15 / 78) x 100 = 19,23%

Esto significa que hay 19,23 gramos de soluto en 100 ml de disolución.

Ejemplo 2:

¿Cuántos ml de disolución al 10% m/v se pueden preparar con 5 gramos de soluto?

10% = (5 / x) x 100

x = (5 x 100) / 10 = 50 ml

Ejemplo 3:

¿Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar 150 ml de disolución al 30% m/v?

30% = (x / 150) x 100

x = (30 x 150) / 100 = 45 gramos

3. Porcentaje Volumen/Volumen (% v/v)

El porcentaje volumen/volumen (% v/v) expresa la cantidad de mililitros de soluto contenidos en 100 ml de disolución.

Fórmula:

% v/v = (ml de soluto / ml de disolución) x 100

Ejemplo 1:

¿Cuántos ml de acetona se necesitan para preparar 70 ml de disolución al 25% v/v?

25% = (x / 70) x 100

x = (25 x 70) / 100 = 17,5 ml

Ejemplo 2:

¿Qué cantidad de disolución al 15% v/v se podrá preparar al disolver 25 ml de alcohol en agua?

15% = (25 / x) x 100

x = (25 x 100) / 15 = 166,67 ml

4. Molaridad (M)

La molaridad (M) expresa el número de moles de soluto contenidos en un litro de disolución.

Fórmulas:

M = moles de soluto / litros de disolución

moles = masa (gramos) / peso molecular

Combinando ambas fórmulas:

M = (masa de soluto / peso molecular del soluto) / litros de disolución

O también:

M = (masa de soluto x 1000) / (peso molecular del soluto x volumen de la disolución en ml)

Ejemplo 1:

Se tienen 120 ml de disolución de H₂SO₄ 0,5 M. Calcular la masa del ácido sulfúrico en la disolución. (Pesos atómicos: H = 1, S = 32, O = 16).

Datos:

• Volumen de disolución: 120 ml
• Molaridad: 0,5 M
• Masa: ?
• Peso molecular H₂SO₄: 98 g/mol

0,5 = (x * 1000) / (98 * 120)

x = (0,5 * 98 * 120) / 1000 = 5,88 gramos de H2SO4

5. Molalidad (m)

La molalidad (m) expresa el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de disolvente.

Fórmulas:

m = moles de soluto / kilogramos de disolvente

m = (masa de soluto / peso molecular del soluto) / kilogramos de disolvente

O también:

m = (masa de soluto x 1000) / (peso molecular del soluto x gramos de disolvente)

Ejemplo 1:

Se disuelven 18 gramos de naftaleno en benceno, preparando una disolución 0,7 molal. Calcular la masa del benceno utilizado.

Datos:

• Peso molecular del naftaleno: 128 g/mol
• Masa de naftaleno: 18 gramos
• Molalidad: 0,7 m
• Masa del benceno: ?

Recuerda que: soluto + disolvente = disolución

En este caso: naftaleno + benceno = disolución

0,7 = (18 x 1000) / (128 x gramos de benceno)

gramos de benceno = (18 x 1000) / (128 x 0,7) = 200,89 gramos