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Clasificacion de la materia (disoluciones)

Este documento define la concentración de una disolución como la cantidad de soluto disuelto en cierta cantidad de disolvente. Explica que hay diferentes formas de expresar la concentración, incluyendo gramos de soluto por litro de disolución, porcentaje en masa y porcentaje en volumen. También proporciona varios ejemplos de cálculos de concentración para disoluciones comunes.

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Concentración de una Disolución Tema Clasificación de la MateriaProfesor Juan Sanmartín Física y Química
Componentes de una disolución Definimos CONCENTRACIÓN de una disolución como la cantidad de SOLUTO que se encuentra disuelto en cierta cantidad de DISOLUCIÓN o DISOLVENTE Recordamos (Ver Tema Clasificación de la Materia) SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN
Una disolución o mezcla homogénea es materia homogénea de dos o más componentes, de composición variable, que presenta la misma composición en todas sus partes y sus componentes son indistinguibles. Ejemplo: Te con Azúcar. Componentes de una disolución: Soluto: Es la sustancia que se disuelve y es el componente que está en menor cantidad. Ejemplo: El azúcar (imagen) Disolvente: Es la sustancia que disuelve al soluto y es el componente que está en mayor cantidad. Ejemplo: El Té (aunque el té es en si otra disolución)
Recordad Tanto el soluto como el disolvente pueden presentarse en estado sólido, líquido o gaseoso, lo que da origen a nueve tipos de disoluciones según el estado físico de sus componentes. La niebla es un tipo de disolución coloidal
Formas de expresar la concentración de una disolución. DISOLUCIÓN SOLUTO litros gramos L giónConcentrac       Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/l) Esta expresión de la disolución nos dice los gramos de soluto disueltos por unidad de litro de disolución, es decir, la masa de soluto que contiene un litro de disolución. Esta forma de expresar la concentración es una de las más habituales para disoluciones de sólidos en agua. (sal en agua)
  uciónagua/disol azúcar disolución soluto disolución Volumen masa Volumen masa C  Ejemplo .-Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/L) Calcula la concentración de verter 8 g. de azúcar en un vaso con 220 mL de agua. (Considera que el volumen de la disolución es el mismo que el del agua). Tomamos como volumen final de la disolución, el volumen inicial del agua 220 ml. de agua. Lo primero que tenemos que transformar en litros los mililitros L g4,63  L.0,22 8g. C aguaenazúcar  1000mL 1L220mLVolumendisolución  L0,22 Despejando…
  disolución sal disolución soluto disolución Volumen masa Volumen masa C  Ejemplo .-Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/L) Queremos preparar 250 cm3 de disolución de sal en agua, con una concentración de 5 g/L. ¿Qué cantidad de sal debemos disolver en agua? Primero debemos pasar el volumen de la disolución a litros, pues la fórmula es gramos de soluto por litro de disolución. g.1,25 L.0,25 m L g5 sal  3 3 disolución 1000cm L1cm250Volumen  L.0,25 Aplicando la fórmula L0,25 L g5msal 
  agua sodio disolución soluto NaSodio Volumen masa Volumen masa C  Ejemplo .-Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/L) En una garrafa de cinco litros con agua de la “Fonte das Burgas” en Ourense se obtuvieron 511 mg de sodio (Na) en residuo seco. Podrías indicar la concentración de este elemento en el agua de la fuente en g/L. El agua de As Burgas ya contiene el sodio por lo que es disolución y no disolvente. L g102,0  L.5 0,511g. C sodio(Na)  1000mg 1g 511mgmasaSodio(Na)  0,511g.
Formas de expresar la concentración de una disolución.   100 gramosgramos gramos masaen% SOLUTODISOLVENTE SOLUTO    Porcentaje en MASA (% en masa) Esta expresión de la cantidad de soluto en masa contenida por cada 100 unidades de masa de disolución. Se expresa en forma porcentual.   100 masamasa masa masaen% SOLUTODISOLVENTE SOLUTO   
Hemos preparado una disolución de dicloruro de cobre (CuCl2) en agua disolviendo 12 g de dicloruro de cobre en 98 g de agua. Calcula la concentración en % en masa. Aplicamos la fórmula   aguaCobredeDicloruro CobredeDicloruro CuCl masamasa masa masaen% 2     10,9%masaen% 2CuCl  Ejemplo.- Porcentaje en MASA (% en masa) 100 g8912g 12g   
Ejemplo.- Porcentaje en MASA (% en masa) El vinagre es una disolución diluida de ácido acético en agua obtenida de la fermentación acética del vino, entre otros. Calcula la concentración en masa del ácido acético sabiendo que de cada 800 g de vinagre, 36 g son ácido acético. El vinagre ya contiene el ácido acético por lo que es disolución y no disolvente.   100 masamasa masa masaen% SOLUTODISOLVENTE SOLUTO      4,5%100 g.800 g.36 100 masa masa acéticoac.% Vinagre acéticoAc. 
Preparamos en el Laboratorio una disolución salina disolviendo 18 gramos de Cloruro Sódico en 0,35 kilogramos de agua. Calcula el % en masa de dicha disolución. Lo primero que tenemos que hacer es transformar todo a la misma unidad. 350g. 1Kg 1000g 0,35kgmasaagua    aguaSódicoCloruro SódicoCloruro NaCl masamasa masa masaen%     4,9%masaen% NaCl  Ejemplo.- Porcentaje en MASA (% en masa) 100 350g.18g 18g   
Formas de expresar la concentración de una disolución.   100 volumen volumen volumenen% DISOLUCIÓN SOLUTO  Porcentaje en VOLUMEN (% en volumen) Esta expresión que se suele utilizar en caso de disoluciones de líquidos o gases. Nos indica la cantidad de soluto en volumen contenido por casa 100 unidades de volumen de disolución. Se expresa en forma porcentual.   100 litros litros volumenen% DISOLUCIÓN SOLUTO 
Calcula la graduación alcohólica de una bebida que contiene 200 ml de alcohol por cada 750 ml de bebida. Ejemplo.- Porcentaje en VOLUMEN(% en volumen)   100 volumen volumen volumenen% DISOLUCIÓN SOLUTO  100 solución)volumen(di cohol)volumen(al %(alcohol)  100 mL750 mL200  Al ser en porcentaje podemos realizar los cálculos con las unidades del problema, que, aunque no están en el sistema internacional son iguales, º7,26%7,26%(alcohol) 
Un recipiente contiene 3 litros de una mezcla de gases, de los cuales un 10% es Helio. Calcula la cantidad de Helio en el recipiente. Ejemplo.- Porcentaje en VOLUMEN(% en volumen)   100 volumen volumen volumenen% DISOLUCIÓN SOLUTO  100 gases)dezclavolumen(me )volumen(He %(He)  100 L.3 V 10% He  100 L.310 VHe   Planteamos la fórmula HeliodeL.3,0
Sabiendo que en el aire el 21% (porcentaje en volumen) es oxígeno, calcula la cantidad de aire para obtener 12 litros de oxígeno. Ejemplo.- Porcentaje en VOLUMEN(% en volumen)   100 volumen volumen volumenen% DISOLUCIÓN SOLUTO  100 aire)(volumen )volumen(O )%(O 2 2  100 V L12 21% Aire  100 21 L12 VAire  57,1L
Mapa Metal Disoluciones
Problemas de Disoluciones Tema Clasificación de la Materia
En las botellas de alcohol farmacéutico se indica el grado alcohólico que nos informa sobre la concentración de alcohol puro de la disolución expresado en porcentaje en volumen. Tomando los datos de la fotografía, calcula la cantidad de alcohol en la botella. Datos de la botella • 96º • 250ml 100 V V % Disolución Alcohol Alcohol  100 250ml. V %69 Alcohol  240mL 100 96250mL VAlcohol    96º equivalen a 96% en Volumen de alcohol
   0,4L 4g. frioenC KCl  Ejemplo .-Masa de SOLUTO por Volumen de DISOLUCIÓN (g/l) Vertemos 400ml. de agua en un vaso de precipitados y añadimos 4 gramos de Cloruro Potásico. A continuación, calentamos esta disolución para que se evapore el agua (el soluto permanece) hasta que queden 100mL. a. Calcula la concentración (g/L) de la disolución inicial. b. Calcula la concentración (g/L) de la disolución después de evaporarse parte del agua. Lo primero que tenemos que transformar en litros los mililitros 1000mL 1L400mLVolumeninicial  a).- b).- L0,1 1000mL 1L100mLVolumeninicial     L g40 0,1L 4g. calienteenC KCl  0,4L L g10
Una pinta de cerveza (pint) es una medida muy británica para esta bebida, corresponde a 0,57 litros aproximadamente. Sabiendo que la concentración de etanol en volumen es del 5%, calcula la cantidad de alcohol en esta cantidad de cerveza. 100 V V % Disolución Alcohol Alcohol  100 0,57L. V %5 Alcohol  28,5mLL0285,0 100 50,57L VAlcohol   
Tenemos 400 g. de una disolución al 8% en masa de azúcar en agua y pretendemos reducir esta concentración al 4%. Calcula la cantidad de agua que habrá que añadir para ello. Calculamos la cantidad de azúcar que tenemos en la disolución inicial. 100 mm m % OHAzúcar Azúcar r)masa(Azúca 2    400g.mm OHAzúcar 2  100 400g. m 8% Azúcar  32g. 100 8400g mAzúcar       aguadeg.368 azúcardeg.32 inicialiónConcentrac Calculamos la cantidad de disolución que tenemos en la final. Hay que tener en cuenta que la masa de azúcar no varía. 100 m 32g 4% Disolución  800g100 4 32g mDisolución 
En un vaso con leche (300 ml.) se añade un sobre de azúcar (10 g.). Calcula la concentración de azúcar en la disolución en g/L. L g3,33 0,3L 10g V m V m C leche azúcar disolvente soluto Disolución  0,3l.300mlVV lechedisolvente  10g.mm azúcarsoluto 
En la mezcla de un combinado se utilizan 50 ml de whisky (40º de alcohol) y 330 ml de cocacola. Puedes calcular el % de alcohol en el combinado y la graduación alcohólica de este. 100 V V % disolución soluto volumen  ml50VV whiskydisolución  Calculamos primero el volumen de alcohol en el whisky, que será el mismo que en el combinado. )º40%(40%alcohol  100 V V % whisky alcohol isky)alcohol(wh  100 50ml V %04 alcohol  whiskyelenalcoholde20ml 100 50ml40 Valcohol   
En la mezcla de un combinado se utilizan 50 ml de whisky (40º de alcohol) y 330 ml de cocacola. Puedes calcular el % de alcohol en el combinado y la graduación alcohólica de este. 100 V V % disolución soluto volumen  330ml50mlVVV cocacolawhiskydisolución  Ahora que tenemos el volumen de alcohol, podemos calcular el porcentaje en el combinado. 100 VV V % cocacolawhisky alcohol alcohol    5,3%100 330ml50ml 20ml    solutoalcohol V20mlV  Ahora
Densidad sustancia sustancia volumen masa densidad  Definimos densidad como la masa de sustancia que ocupa un determinado volumen, se expresan en gramos por litro pero también se puede expresar como kilogramos por metro cúbico. Es una magnitud que nos sirve para identificar sustancias (se uso durante mucho tiempo para identificar la leche), ya que es una de las propiedades de estas. La densidad de un líquido se puede medir con un densímetro (imagen de la derecha)
La densidad del Mercurio (Hg) es 13600 kg/m3. Calcula la masa de 300 ml de mercurio. Ejemplo.- Densidad mL g13,6 mL. g 13,6 cm10 1m kg g10 m kg 101,36 36 33 3 4  Pasamos de kg/m3 a g/mL. Hg Hg Hg V m d  mL300 m mL g 13,6 Hg  4,08kg4080g mL g13,6300mLmHg 
   aguadeg.768 azúcardeg.32 finaliónConcentrac Continuación… Ahora conocemos la masa de la disolución y la masa de azúcar, por lo tanto… 400g368768m O(Añadir)H2  800gm finalDisolución 
Sabemos que 0,5 litros de bromo tienen una masa de 1,56 kg. Calcula la densidad del bromo en g/cm3. Frasco muestra del líquido corrosivo y venenoso en un cubo de plástico acrílico. Fuente .- wikipedia Br Br Br V m d  333 3 3 3 Br cm g3,12 cm10 1dm 1dm 1L kg g10 L kg 3,12d  L kg 3,12 0,5L 1,56kg dBr 
Sabemos que 0,5 litros de bromo tienen una masa de 1,56 kg. Calcula la densidad del bromo en g/cm3. Frasco muestra del líquido corrosivo y venenoso en un cubo de plástico acrílico. Fuente .- wikipedia Br Br Br V m d  33Br cm g 3,12 500cm 1560g d           332 3 333 3 3 500cmcm105 cm cm10 1L 1dm 0,5L 1560gg101,56 1kg g10 1,56kg
300g. ml g1300mLm 3NaNO  Calcula la solubilidad (% en masa) del Nitrato Sódico(NaNO3) a 20ºC sabiendo que 264 g de nitrato se disuelven en 300 mL de agua. Densidad del agua: 1 g/mL. A partir de la densidad 3 3 3 NaNO NaNO NaNO V m d  100 mm m % OHNaNO NaNO )masa(NaNO 23 3 3    47%100 300g264g 264g % )masa(NaNO3   
Sabiendo que la densidad del hierro son 7,6 g/cm3. Indica el volumen que ocuparan 3,4 kg de dicho material. Fe Fe Fe V m d  3Hierro(Fe) cm g7,6d  3400g.3,4Kg.mFe  Fe 3 V 3400g cm g7,6  3400gV cm g7,6 Fe3  3 3 Fe 447,4cm cm g7,6 3400g V 
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