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CONCENTRACIÓN

En química, la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de
soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia
que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor
proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada está la disolución, y a mayor proporción
más concentrada es ésta.

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 substancias 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.

                              FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN

La concentración de una disolución puede expresarse en términos cualitativos o en términos cuantitativos.
Los términos cualitativos o empíricos aparecen cuando se usan expresiones como, por ejemplo, la limonada
está "muy diluida" o "muy concentrada".

Los términos cuantitativos son cuando la concentración se expresa científicamente de una manera numérica
muy exacta y precisa. Algunas de estas formas cuantitativas de medir la concentración son los porcentajes
del soluto, la molaridad, la molalidad, y partes por millón, entre otras. Estas formas cuantitativas son las
usadas tanto en la industria para la elaboración de productos como también en la investigación científica.

Ejemplos

El alcohol comercial de uso doméstico, por ejemplo, generalmente no viene en una presentación pura (100%
alcohol), sino que es una disolución de alcohol en agua en cierta proporción, donde el alcohol es el soluto (la
sustancia que se disuelve) y el agua es el disolvente (la sustancia que disuelve el soluto). Cuando la etiqueta
del envase dice que este alcohol está al 70% V/V (de concentración) significa que hay un 70% de alcohol, y el
resto, el 30%, es agua. El jugo de naranja comercial suele tener una concentración de 60% V/V, lo que indica
que el 60%, (el soluto), es jugo de naranja, y el resto, el 40% (el disolvente), es agua. La tintura de iodo, que
en una presentación comercial puede tener una concentración 5%, significa que hay un 5% de iodo, (el
soluto), disuelto en un 95% de alcohol, (el disolvente).

Concentración en términos cualitativos

La concentración de las disoluciones en términos cualitativos, también llamados empíricos, no toma en
cuenta cuantitativamente (numéricamente) la cantidad exacta de soluto y disolvente presentes, y
dependiendo de su proporción la concentración se clasifica como sigue:

Diluida o concentrada

A menudo en el lenguaje informal, no técnico, la concentración se describe de una manera cualitativa, con el
uso de adjetivos como "diluido" o "débil" para las disoluciones de concentración relativamente baja, y de otros
como "concentrado" o "fuerte" para las disoluciones de concentración relativamente alta. En una mezcla,
esos términos relacionan la cantidad de una sustancia con la intensidad observable de los efectos o
propiedades, como el color, sabor, olor, viscosidad, conductividad eléctrica, etc, causados por esa sustancia.
Por ejemplo, la concentración de un café puede determinarse por la intensidad de su color y sabor, la de una
limonada por su sabor y olor, la del agua azucarada por su sabor. Una regla práctica es que cuanto más
concentrada es una disolución cromática, generalmente más intensamente coloreada está. Dependiendo de
la proporción de soluto con respecto al disolvente, una disolución puede estar diluida o concentrada:

    •    Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto está en una pequeña proporción en
         un volumen determinado.
    •    Disolución concentrada: Es la que tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen
         determinado. Las soluciones saturadas y sobresaturadas son altamente concentradas.

Insaturada, saturada o sobresaturada

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 solución saturada.

Concentración en términos cuantitativos

Para usos científicos o técnicos, una apreciación cualitativa de la concentración casi nunca es suficiente, por
lo tanto las medidas cuantitativas son necesarias para describir la concentración.

A diferencia de las concentraciones expresadas de una manera cualitativa o empírica, las concentraciones
expresadas en términos cuantitativos o valorativos toman en cuenta de una manera muy precisa las
proporciones entre las cantidades de soluto y disolvente que se están utilizando en una disolución. Este tipo
de clasificación de las concentraciones es muy utilizada en la industria, los procedimientos químicos, en la
farmacia, la ciencia, etc, ya que en todos ellos es necesario mediciones muy precisas de las concentraciones
de los productos.

Hay un número de diferentes maneras de expresar la concentración cuantitativamente. Los más comunes
son listados abajo. Se basan en la masa, el volumen, o ambos. Dependiendo en lo que están basados no es
siempre trivial convertir una medida a la otra, porque el conocimiento de la densidad pudo ser necesario
hacer ello. Ocasionalmente esta información puede no estar disponible, particularmente si la temperatura
varía.

En términos cuantitativos (o valorativos), 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:
             o Partes por millón (PPM)
             o Partes por billón (PPB)
             o Partes por trillón (PPT)
    •    Otras:
             o Densidad
             o Nombres propios

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se emplean las unidades mol·m-3.

                       Porcentaje masa-masa, volumen-volumen y masa-volumen

Porcentaje masa-masa (% m/m)

Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la
disolución:

Por ejemplo, si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, el porcentaje en masa será: 100·20/
(80+20)=20% o, para distinguirlo de otros porcentajes, 20% m/m (en inglés, w/w).

Porcentaje volumen-volumen (% V/V)

Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. Se suele usar para
mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir,
el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele expresarse
simplificadamente como «% v/v».

Por ejemplo, si se tiene una disolución del 20% en volumen (20% v/v) de alcohol en agua quiere decir que
hay 20 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución.
La graduación alcohólica de las bebidas se expresa precisamente así: un vino de 12 grados (12°) tiene un
12% (v/v) de alcohol.

Porcentaje masa-volumen (% m/V)

Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene confundir
ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta,
mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la
disolución. Se suelen usar gramos por litro (g/L) y a veces se expresa como «% m/v».

Cálculos con porcentajes masa-masa y volumen-volumen

Para cálculos con los porcentajes masa-masa y volumen-volumen debemos manejar dos conceptos:

    1.   La suma de la masa del soluto más la masa del disolvente es igual a la masa de la disolución.

         Disolución = soluto + disolvente


    2.   Se usa la regla de tres para calcular diferentes proporciones

Disolución = soluto + disolvente

Cuando trabajamos con masa-masa y volumen-volumen hay una relación sencilla entre la disolución, el
soluto y el disolvente, y dados dos de estos valores, se puede calcular el tercero.

La disolución es la suma del soluto más el disolvente:

    •    Disolución = soluto + disolvente

Y despejando,

    •    soluto = Disolución - disolvente
    •    disolvente = Disolución - soluto

Esto es válido para cuando trabajamos con masas, o volúmenes en los casos de porcentaje masa-masa y
porcentaje volumen-volumen, pero no para cuando trabajamos con porcentajes masa-volumen, puesto que el
soluto y el disolvente están representados con unidades diferentes (de masa y volumen respectivamente).

En la tabla de abajo se representa una disolución de 20 gramos de sal común disuelta en 380 gramos de
agua, dando como resultado 400 gramos de agua salada. La concentración de la sal es del 5% de la masa, y
el agua representa el 95%, dando un total del 100% para la disolución.


                                            soluto       20 g    5%
                                            disolvente 380 g    95%
                                            disolución 400 g 100%


Si tenemos un problema en el que nos den dos de las masas, podemos calcular la tercera.

    •    Disolución = soluto + disolvente. Si la masa de la sal es de 20 g, y la del agua es de 380 g, la
         disolución tendrá una masa que es la suma de las dos anteriores, es decir, 400 g = 20 g + 380 g
    •    soluto = Disolución - disolvente. Si tenemos la masa de la disolución y la del disolvente, la del
         soluto será igual a la de la disolución menos la del disolvente: 20 g = 400 g - 380 g
    •    disolvente = Disolución - soluto. Si tenemos la masa de la disolución y la del soluto, la del
         disolvente es igual a la de la disolución menos la del soluto: 380 g = 400 g - 20 g

Con los porcentajes ocurre algo similar, excepto que es más sencillo porque el porcentaje de la disolución es
siempre 100%, basta con tener el porcentaje del soluto o el del disolvente para conocer el otro. soluto = 100
- disolvente. Si el disolvente está en un 95%, el porcentaje del soluto estará en un 5% = 100% - 95%

    •    disolvente = 100 - soluto. Si el soluto está al 5%, el porcentaje del disolvente estará en un 95% =
         100% - 5%

Regla de tres para calcular proporciones

La regla de tres es frecuentemente usada para calcular concentraciones ya que hay una relación proporcional
entre el soluto, el solvente y la disolución y entre los porcentajes de cada uno de ellos.
La regla de tres se puede dar en tres casos:

    •      entre el soluto y el disolvente.
    •      entre el soluto y la disolución.
    •      entre el disolvente y la disolución.

Hay que tomar en cuenta que el porcentaje de la disolución es siempre el 100%.

Abajo se presentan las tres posibilidades en que podemos usar la regla de tres para solucionar problemas de
concentración. En cada caso, si se tienen tres valores podemos calcular el cuarto:

                                   Regla de tres entre el soluto y el disolvente


  soluto
   20 g
   5%
                              Ejemplo: Supongamos que no tenemos los gramos del disolvente. Para calcularlo,
disolvente                                             usamos la regla de tres:
  380 g
   95%                                                 •     Si 20 gramos del soluto son el 5%,y
                                                       •     X gramos del disolvente son el 95%,
disolución
  400 g                                            •       ¿cuántos son los gramos del disolvente?
  100%
                                              •   Los gramos del disolvente son 380 g = 20 g x 95 / 5




Regla de tres entre el soluto y la disolución


soluto
         20 g
          5%
                             Ejemplo: Supongamos que no tenemos el porcentaje del soluto. Para calcularlo,
disolvente                   usamos la regla de tres:
     380 g
      95%                         •    Si 20 gramos del soluto son el X%, y
                                  •    400 gramos de disolución son el 100%,
disolución
     400 g                        •    ¿cuánto es el porcentaje del soluto?
     100%
                                  •    El porcentaje del soluto es 5% = 20 g * 100 / 400 g




Regla de tres entre el disolvente y la disolución


soluto
         20 g
          5%
                             Ejemplo: Supongamos que no tenemos los gramos de la disolución. Para calcularlo,
disolvente                   usamos la regla de tres:
     380 g
      95%                         •    Si 380 gramos del disolvente son el 95%, y
                                  •    X gramos de la disolución son el 100%,
disolución
     400 g                        •    ¿cuántos son los gramos de la disoolución?
     100%
                                  •    Los gramos de la disolución son 400 g = 380 g x 100 / 95




Ejemplos

Manejando las reglas de tres y la fórmula de Disolución = disolvente + soluto, se pueden resolver una gran
variedad de problemas de concentración con porcentajes masa-masa y volumen-volumen.
Los procedimientos para los cálculos con porcentajes volumen-volumen son exactamente iguales a los de
masa-masa, excepto que en lugar de trabajar con unidades de masa como los gramos, se usan unidades de
volumen, como el cm3.

Ejemplo 1

Se tienen 250 gramos de agua y se quiere hacer una disolución de bicarbonato de sodio al 8%. ¿Cuántos
gramos de bicarbonato de sodio se necesitan?, ¿cuantos gramos de de disolución se producirán?, ¿cuál es el
porcentaje del disolvente?

Datos:


         soluto        ?? g      8%
         disolvente 250 g        ??%
         disolución    ?? g     100%



Calculo el porcentaje del disolvente:

         Disolución = soluto + disolvente --> Disolvente = disolución - soluto
         El porcentaje del disolvente es 92% = 100% - 8%
         soluto       ?? g 8%
         disolvente 250 g 92%
         disolución   ?? g 100%



Ahora tengo los gramos del disolvente y también su concentración, sus datos están "completos" (hay una
pareja "masa-porcentaje"), así que puedo usarlo como base para calcular tanto la masa del soluto como la
masa de la disolución. Con la regla de tres ente el soluto y el disolvente se puede calcular la masa del soluto,
y con la regla de tres entre el disolvente y la disolución se puede calcular la masa de la disolución.

Usaremos la regla de tres entre el soluto y el disolvente para obtener los gramos del soluto: Si X gramos de
soluto son el 8%, y 250 gramos de disolvente son el 92%, ¿cuantos gramos tiene el soluto?

         El soluto tiene 21,74 g = 250 g x 8 / 92
         soluto       21,74 g      8%
         disolvente    250 g      92%
         disolución     ?? g     100%


Los gramos de la disolución los podemos encontrar de tres maneras: con la regla de tres entre el soluto y la
disolución, con la regla de tres entre el disolvente y la disolución, o sumando la disolución y el disolvente. Se
usará esta última.

Sumo el soluto y el disolvente para obtener los gramos de la disolución:

         Disolución = soluto + disolvente
         Los gramos disolución son 271,74 g = 21,74 g + 250 g
         soluto        21,74 g     8%
         disolvente     250 g      92%
         disolución 271,74 g 100%


Ejemplo 2

Se mezclan dos disoluciones de cloruro de sodio. La primera son 120 gramos de disolución al 10%, la
segunda son 240 gramos al 8%. ¿Cuál es la concentración la disolución resultante?, ¿cuántos gramos de
agua y cloruro de sodio tiene?

En este ejemplo tenemos tres disoluciones. Las dos primeras son mezcladas para dar una tercera. La
cantidad de agua y cloruro de sodio de la tercera es la suma del agua y del cloruro de sodio de las dos
primeras (ley de conservación de la masa). Por lo tanto, debemos calcular la cantidad de estas sustancias en
las dos primeras disoluciones para luego sumarlas y obtener las cantidades que conforman la tercera
disolución, y por último calcular el porcentaje de concentración de la tercera.
Primera disolución                                      Segunda disolución
120 gramos de disolución al 10%                         240 gramos de disolución al 8%


         soluto                                                  soluto
                  ?? g                                                    ?? g
                  10%                                                      8%

         disolvente                                              disolvente
               ?? g                                                    ?? g


         disolución                                              disolución
              120 g                                                   240 g
              100%                                                    100%




                                      Usamos la regla                                         Usamos la regla de
de tres entre el soluto y la disolución para saber la   tres entre el soluto y la disolución para saber la masa
masa del soluto:                                        del soluto:

    •    Soluto: 12 g = 120 g × 10 / 100                    •    Soluto: 19,2 g = 240 g × 8 / 100


         soluto                                                  soluto
                  12 g                                               19,2 g
                  10%                                                   8%

         disolvente                                              disolvente
               ?? g                                                    ?? g


         disolución                                              disolución
              120 g                                                   240 g
              100%                                                    100%




                                    Calculamos los                                          Calculamos los
gramos de disolvente:                                   gramos de disolvente:

    •    disolvente = Disolución - soluto                   •    disolvente = Disolución - soluto
    •    disolvente: 108 g = 120 g - 12 g                   •    disolvente: 220,8 g = 240 g - 19,2 g


         soluto                                                  soluto
                  12 g                                               19,2 g
                  10%                                                   8%

         disolvente                                              disolvente
              108 g                                                 220,8 g


         disolución                                              disolución
              120 g                                                   240 g
              100%                                                    100%




Tercera disolución

Ahora mezclamos la primera y la segunda disolución para formar la tercera, es decir, sumamos los solutos,
los disolventes y las disoluciones:
•    soluto: 31,2 g = 12 g + 19,2 g
    •    disolvente: 328,8 g = 108 g + 220,8 g
    •    disolución: 360 g = 120 g + 240 g


         soluto      31,2 g   ??%
         disolvente 328,8 g
         disolución 360 g     100%


Por último, usamos una regla de tres entre el soluto y la disolución para saber la concentración:

Concentración: 8,66% = 31,2 g × 100 / 360 g


         soluto      31,2 g 8,66%
         disolvente 328,8g
         disolución 360 g     100%


Si quisiéramos saber el porcentaje del disolvente, podríamos encontrarlo de tres maneras:

disolvente = Disolución - soluto     Por regla de tres entre el soluto y Por regla de tres entre           la
                                     el disolvente                       disolución y el disolvente
91,34 = 100 - 8.66                   91,26 = 328.8 g × 8.66 / 31,2 g       91,33 = 328.8 g × 100 / 360 g

soluto                               soluto                                soluto
31,2 g                               31,2 g                                31,2 g
8,66%                                8,66%                                 8,66%

disolvente                           disolvente                            disolvente
328,8 g                              328,8 g                               328,8 g
91,34%                               91,26%                                91.33%

disolución                           disolución                            disolución
360 g                                360 g                                 360 g
100%                                 100%                                  100%




Nota: Los tres resultados son ligeramente diferentes por errores de redondeo en los cálculos de masa y
porcentaje anteriores.

Molaridad: La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de
disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una
concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración
habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa
disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL. Es el
método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones
químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el
volumen cambia con la temperatura. Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de
soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros.

Molalidad

La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente (no de disolución). Para
preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la
molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo
peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.

La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una
disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas.
Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y
puede medirse con mayor precisión.

Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante.

Formalidad
La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de disolución.

F = nº PFG / volumen (litro disolución)

El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG.

Normalidad

La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) por litro de disolución (Vsc).




El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o
bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar:
                          .

Normalidad ácido-base

Es la normalidad de una disolución cuando se la utiliza para una reacción como ácido o como base. Por esto
suelen titularse utilizando indicadores de pH.

En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:

     •    n es la cantidad de equivalentes.
     •    moles es la cantidad de moles.
     •    H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido.
     •    OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.

Por esto, podemos decir lo siguiente:

Donde:

     •    N es la normalidad de la disolución.
     •    M es la molaridad de la disolución.
     •    H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido.
     •    OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base.

Ejemplos:

     •    Una disolución 1 M de HCl cede 1 H+, por lo tanto, es una disolución 1 N.
     •    Una disolución 1 M de Ca (OH)2 cede 2 OH–, por lo tanto, es una disolución 2 N.

Normalidad red-ox

Es la normalidad de una solución cuando se la utiliza para una reacción como agente oxidante o como
agente reductor. Como un mismo compuesto puede actuar como oxidante o como reductor, suele indicarse si
se trata de la normalidad como oxidante (Nox) o como reductor (Nrd). Por esto suelen titularse utilizando
indicadores redox.

En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma:

Donde:

     •    n es la cantidad de equivalentes.
     •    moles es la cantidad de moles.
     •    e– es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.

Por esto, podemos decir lo siguiente:

Donde:


     •    N es la normalidad de la disolución.
     •    M es la molaridad de la disolución.
     •    e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.
Ejemplos:


     •      En el siguiente caso vemos que el anión nitrato en medio ácido (por ejemplo el ácido nítrico) puede actuar como
            oxidante, y entonces una disolución 1 M es 3 Nox.

            4 H+ + NO3– + 3 e– ↔ NO + 2 H2O


     •      En el siguiente caso vemos que el anión ioduro puede actuar como reductor, y entonces una disolución 1 M es 1
            Nrd.

            2 I– - 2 e– ↔ I2


     •      En el siguiente caso vemos que el catión argéntico, puede actuar como oxidante, donde una solución 1 M es 1
            Nox.

            1 Ag+ + 1 e– ↔ Ag0

Concentraciones pequeñas : Para expresar concentraciones muy pequeñas, trazas de una sustancia muy diluida en otra,
es común emplear las relaciones partes por millón (ppm), partes por "billón" (ppb) y partes por "trillón" (ppt). El millón
equivale a 106, el billón estadounidense, o millardo, a 109 y el trillón estadounidense a 1012. Es de uso relativamente
frecuente en la medición de la composición de la atmósfera terrestre. Así el aumento de dióxido de carbono en el aire
debido al calentamiento global se suele dar en dichas unidades. Las unidades que se usan con más frecuencia son
las siguientes:

            ppmm = μg × g–1                           ppbm = ng × g–1                         pptm = pg × g–1
                           –1                                        –1
            ppmv = μg × ml                            ppbv = ng × ml                          pptv = pg × ml–1
            *Nota: Se pone una v o una m al final según se trate de partes en volumen o en masa.

Sin embargo, a veces se emplean otras unidades. Por ejemplo, 1 ppm de CO 2 en aire podría ser, en algunos contextos,
una molécula de CO2 en un millón de moléculas de componentes del aire. Otro ejemplo: hablando de trazas en
disoluciones acuosas, 1 ppm corresponde a 1 mg soluto/ kg disolución o, lo que es lo mismo, 1 mg soluto/ L disolución -ya
que en estos casos, el volumen del soluto es despreciable, y la densidad del agua es 1 kg/L. También se habla a veces de
relaciones más pequeñas, por ejemplo "cuatrillón". Sin embargo son concentraciones excesivamente pequeñas y no se
suelen emplear. La IUPAC desaconseja el uso de estas relaciones (especialmente en el caso de masa entre volumen) y
recomienda usar las unidades correspondientes. Es particularmente delicado el uso de ppb y ppt, dado el distinto
significado de billón y trillón en los entornos estadounidense y europeo.

Otras formas de indicar la concentración

Para ciertas disoluciones de uso muy frecuente (por ejemplo ácido sulfúrico, hidróxido de sodio, etc.) se indica la
concentración de otras formas:

Densidad: Si bien la densidad no es una forma de expresar la concentración, ésta es proporcional a la concentración (en
las mismas condiciones de temperatura y presión). Por esto en ocasiones se expresa la densidad de la disolución en
condiciones normales en lugar de indicar la concentración; pero se usa más prácticamente y con disoluciones utilizadas
muy ampliamente. También hay tablas de conversión de densidad a concentración para estas disoluciones, aunque el uso
de la densidad para indicar la concentración es una práctica que está cayendo en desuso.

Nombres propios : Algunas disoluciones se usan en una concentración determinada para algunas técnicas específicas. Y
en estos casos suele usarse un nombre propio.


Ejemplos

Compuesto              Nombre Densidad         Concentración

H2SO4                  Gerber    1,820-1,825   91,00-92,25 % m/m

Alcohol isoamílico     Gerber    0,810-0,812


Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n"
Categorías: Magnitudes químicas | Propiedades químicas | Equilibrio químico

CORREGIDO Y ADAPTADO POR:
MARCOGARCÍA SÁENZ
Lic. Química y Biología
Universidad de la Salle
Esp. Docencia de la Química
Universidad Javeriana
www.marcogarciachemistry-marco.blogspot.com

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  • 1. CONCENTRACIÓN En química, la concentración de una disolución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente, donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada está la disolución, y a mayor proporción más concentrada es ésta. 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 substancias 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. FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN La concentración de una disolución puede expresarse en términos cualitativos o en términos cuantitativos. Los términos cualitativos o empíricos aparecen cuando se usan expresiones como, por ejemplo, la limonada está "muy diluida" o "muy concentrada". Los términos cuantitativos son cuando la concentración se expresa científicamente de una manera numérica muy exacta y precisa. Algunas de estas formas cuantitativas de medir la concentración son los porcentajes del soluto, la molaridad, la molalidad, y partes por millón, entre otras. Estas formas cuantitativas son las usadas tanto en la industria para la elaboración de productos como también en la investigación científica. Ejemplos El alcohol comercial de uso doméstico, por ejemplo, generalmente no viene en una presentación pura (100% alcohol), sino que es una disolución de alcohol en agua en cierta proporción, donde el alcohol es el soluto (la sustancia que se disuelve) y el agua es el disolvente (la sustancia que disuelve el soluto). Cuando la etiqueta del envase dice que este alcohol está al 70% V/V (de concentración) significa que hay un 70% de alcohol, y el resto, el 30%, es agua. El jugo de naranja comercial suele tener una concentración de 60% V/V, lo que indica que el 60%, (el soluto), es jugo de naranja, y el resto, el 40% (el disolvente), es agua. La tintura de iodo, que en una presentación comercial puede tener una concentración 5%, significa que hay un 5% de iodo, (el soluto), disuelto en un 95% de alcohol, (el disolvente). Concentración en términos cualitativos La concentración de las disoluciones en términos cualitativos, también llamados empíricos, no toma en cuenta cuantitativamente (numéricamente) la cantidad exacta de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de su proporción la concentración se clasifica como sigue: Diluida o concentrada A menudo en el lenguaje informal, no técnico, la concentración se describe de una manera cualitativa, con el uso de adjetivos como "diluido" o "débil" para las disoluciones de concentración relativamente baja, y de otros como "concentrado" o "fuerte" para las disoluciones de concentración relativamente alta. En una mezcla, esos términos relacionan la cantidad de una sustancia con la intensidad observable de los efectos o propiedades, como el color, sabor, olor, viscosidad, conductividad eléctrica, etc, causados por esa sustancia. Por ejemplo, la concentración de un café puede determinarse por la intensidad de su color y sabor, la de una limonada por su sabor y olor, la del agua azucarada por su sabor. Una regla práctica es que cuanto más concentrada es una disolución cromática, generalmente más intensamente coloreada está. Dependiendo de la proporción de soluto con respecto al disolvente, una disolución puede estar diluida o concentrada: • Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto está en una pequeña proporción en un volumen determinado. • Disolución concentrada: Es la que tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado. Las soluciones saturadas y sobresaturadas son altamente concentradas. Insaturada, saturada o sobresaturada 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:
  • 2. 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 solución saturada. Concentración en términos cuantitativos Para usos científicos o técnicos, una apreciación cualitativa de la concentración casi nunca es suficiente, por lo tanto las medidas cuantitativas son necesarias para describir la concentración. A diferencia de las concentraciones expresadas de una manera cualitativa o empírica, las concentraciones expresadas en términos cuantitativos o valorativos toman en cuenta de una manera muy precisa las proporciones entre las cantidades de soluto y disolvente que se están utilizando en una disolución. Este tipo de clasificación de las concentraciones es muy utilizada en la industria, los procedimientos químicos, en la farmacia, la ciencia, etc, ya que en todos ellos es necesario mediciones muy precisas de las concentraciones de los productos. Hay un número de diferentes maneras de expresar la concentración cuantitativamente. Los más comunes son listados abajo. Se basan en la masa, el volumen, o ambos. Dependiendo en lo que están basados no es siempre trivial convertir una medida a la otra, porque el conocimiento de la densidad pudo ser necesario hacer ello. Ocasionalmente esta información puede no estar disponible, particularmente si la temperatura varía. En términos cuantitativos (o valorativos), 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: o Partes por millón (PPM) o Partes por billón (PPB) o Partes por trillón (PPT) • Otras: o Densidad o Nombres propios En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se emplean las unidades mol·m-3. Porcentaje masa-masa, volumen-volumen y masa-volumen Porcentaje masa-masa (% m/m) Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución: Por ejemplo, si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, el porcentaje en masa será: 100·20/ (80+20)=20% o, para distinguirlo de otros porcentajes, 20% m/m (en inglés, w/w). Porcentaje volumen-volumen (% V/V) Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele expresarse simplificadamente como «% v/v». Por ejemplo, si se tiene una disolución del 20% en volumen (20% v/v) de alcohol en agua quiere decir que hay 20 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución.
  • 3. La graduación alcohólica de las bebidas se expresa precisamente así: un vino de 12 grados (12°) tiene un 12% (v/v) de alcohol. Porcentaje masa-volumen (% m/V) Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene confundir ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución. Se suelen usar gramos por litro (g/L) y a veces se expresa como «% m/v». Cálculos con porcentajes masa-masa y volumen-volumen Para cálculos con los porcentajes masa-masa y volumen-volumen debemos manejar dos conceptos: 1. La suma de la masa del soluto más la masa del disolvente es igual a la masa de la disolución. Disolución = soluto + disolvente 2. Se usa la regla de tres para calcular diferentes proporciones Disolución = soluto + disolvente Cuando trabajamos con masa-masa y volumen-volumen hay una relación sencilla entre la disolución, el soluto y el disolvente, y dados dos de estos valores, se puede calcular el tercero. La disolución es la suma del soluto más el disolvente: • Disolución = soluto + disolvente Y despejando, • soluto = Disolución - disolvente • disolvente = Disolución - soluto Esto es válido para cuando trabajamos con masas, o volúmenes en los casos de porcentaje masa-masa y porcentaje volumen-volumen, pero no para cuando trabajamos con porcentajes masa-volumen, puesto que el soluto y el disolvente están representados con unidades diferentes (de masa y volumen respectivamente). En la tabla de abajo se representa una disolución de 20 gramos de sal común disuelta en 380 gramos de agua, dando como resultado 400 gramos de agua salada. La concentración de la sal es del 5% de la masa, y el agua representa el 95%, dando un total del 100% para la disolución. soluto 20 g 5% disolvente 380 g 95% disolución 400 g 100% Si tenemos un problema en el que nos den dos de las masas, podemos calcular la tercera. • Disolución = soluto + disolvente. Si la masa de la sal es de 20 g, y la del agua es de 380 g, la disolución tendrá una masa que es la suma de las dos anteriores, es decir, 400 g = 20 g + 380 g • soluto = Disolución - disolvente. Si tenemos la masa de la disolución y la del disolvente, la del soluto será igual a la de la disolución menos la del disolvente: 20 g = 400 g - 380 g • disolvente = Disolución - soluto. Si tenemos la masa de la disolución y la del soluto, la del disolvente es igual a la de la disolución menos la del soluto: 380 g = 400 g - 20 g Con los porcentajes ocurre algo similar, excepto que es más sencillo porque el porcentaje de la disolución es siempre 100%, basta con tener el porcentaje del soluto o el del disolvente para conocer el otro. soluto = 100 - disolvente. Si el disolvente está en un 95%, el porcentaje del soluto estará en un 5% = 100% - 95% • disolvente = 100 - soluto. Si el soluto está al 5%, el porcentaje del disolvente estará en un 95% = 100% - 5% Regla de tres para calcular proporciones La regla de tres es frecuentemente usada para calcular concentraciones ya que hay una relación proporcional entre el soluto, el solvente y la disolución y entre los porcentajes de cada uno de ellos.
  • 4. La regla de tres se puede dar en tres casos: • entre el soluto y el disolvente. • entre el soluto y la disolución. • entre el disolvente y la disolución. Hay que tomar en cuenta que el porcentaje de la disolución es siempre el 100%. Abajo se presentan las tres posibilidades en que podemos usar la regla de tres para solucionar problemas de concentración. En cada caso, si se tienen tres valores podemos calcular el cuarto: Regla de tres entre el soluto y el disolvente soluto 20 g 5% Ejemplo: Supongamos que no tenemos los gramos del disolvente. Para calcularlo, disolvente usamos la regla de tres: 380 g 95% • Si 20 gramos del soluto son el 5%,y • X gramos del disolvente son el 95%, disolución 400 g • ¿cuántos son los gramos del disolvente? 100% • Los gramos del disolvente son 380 g = 20 g x 95 / 5 Regla de tres entre el soluto y la disolución soluto 20 g 5% Ejemplo: Supongamos que no tenemos el porcentaje del soluto. Para calcularlo, disolvente usamos la regla de tres: 380 g 95% • Si 20 gramos del soluto son el X%, y • 400 gramos de disolución son el 100%, disolución 400 g • ¿cuánto es el porcentaje del soluto? 100% • El porcentaje del soluto es 5% = 20 g * 100 / 400 g Regla de tres entre el disolvente y la disolución soluto 20 g 5% Ejemplo: Supongamos que no tenemos los gramos de la disolución. Para calcularlo, disolvente usamos la regla de tres: 380 g 95% • Si 380 gramos del disolvente son el 95%, y • X gramos de la disolución son el 100%, disolución 400 g • ¿cuántos son los gramos de la disoolución? 100% • Los gramos de la disolución son 400 g = 380 g x 100 / 95 Ejemplos Manejando las reglas de tres y la fórmula de Disolución = disolvente + soluto, se pueden resolver una gran variedad de problemas de concentración con porcentajes masa-masa y volumen-volumen.
  • 5. Los procedimientos para los cálculos con porcentajes volumen-volumen son exactamente iguales a los de masa-masa, excepto que en lugar de trabajar con unidades de masa como los gramos, se usan unidades de volumen, como el cm3. Ejemplo 1 Se tienen 250 gramos de agua y se quiere hacer una disolución de bicarbonato de sodio al 8%. ¿Cuántos gramos de bicarbonato de sodio se necesitan?, ¿cuantos gramos de de disolución se producirán?, ¿cuál es el porcentaje del disolvente? Datos: soluto ?? g 8% disolvente 250 g ??% disolución ?? g 100% Calculo el porcentaje del disolvente: Disolución = soluto + disolvente --> Disolvente = disolución - soluto El porcentaje del disolvente es 92% = 100% - 8% soluto ?? g 8% disolvente 250 g 92% disolución ?? g 100% Ahora tengo los gramos del disolvente y también su concentración, sus datos están "completos" (hay una pareja "masa-porcentaje"), así que puedo usarlo como base para calcular tanto la masa del soluto como la masa de la disolución. Con la regla de tres ente el soluto y el disolvente se puede calcular la masa del soluto, y con la regla de tres entre el disolvente y la disolución se puede calcular la masa de la disolución. Usaremos la regla de tres entre el soluto y el disolvente para obtener los gramos del soluto: Si X gramos de soluto son el 8%, y 250 gramos de disolvente son el 92%, ¿cuantos gramos tiene el soluto? El soluto tiene 21,74 g = 250 g x 8 / 92 soluto 21,74 g 8% disolvente 250 g 92% disolución ?? g 100% Los gramos de la disolución los podemos encontrar de tres maneras: con la regla de tres entre el soluto y la disolución, con la regla de tres entre el disolvente y la disolución, o sumando la disolución y el disolvente. Se usará esta última. Sumo el soluto y el disolvente para obtener los gramos de la disolución: Disolución = soluto + disolvente Los gramos disolución son 271,74 g = 21,74 g + 250 g soluto 21,74 g 8% disolvente 250 g 92% disolución 271,74 g 100% Ejemplo 2 Se mezclan dos disoluciones de cloruro de sodio. La primera son 120 gramos de disolución al 10%, la segunda son 240 gramos al 8%. ¿Cuál es la concentración la disolución resultante?, ¿cuántos gramos de agua y cloruro de sodio tiene? En este ejemplo tenemos tres disoluciones. Las dos primeras son mezcladas para dar una tercera. La cantidad de agua y cloruro de sodio de la tercera es la suma del agua y del cloruro de sodio de las dos primeras (ley de conservación de la masa). Por lo tanto, debemos calcular la cantidad de estas sustancias en las dos primeras disoluciones para luego sumarlas y obtener las cantidades que conforman la tercera disolución, y por último calcular el porcentaje de concentración de la tercera.
  • 6. Primera disolución Segunda disolución 120 gramos de disolución al 10% 240 gramos de disolución al 8% soluto soluto ?? g ?? g 10% 8% disolvente disolvente ?? g ?? g disolución disolución 120 g 240 g 100% 100% Usamos la regla Usamos la regla de de tres entre el soluto y la disolución para saber la tres entre el soluto y la disolución para saber la masa masa del soluto: del soluto: • Soluto: 12 g = 120 g × 10 / 100 • Soluto: 19,2 g = 240 g × 8 / 100 soluto soluto 12 g 19,2 g 10% 8% disolvente disolvente ?? g ?? g disolución disolución 120 g 240 g 100% 100% Calculamos los Calculamos los gramos de disolvente: gramos de disolvente: • disolvente = Disolución - soluto • disolvente = Disolución - soluto • disolvente: 108 g = 120 g - 12 g • disolvente: 220,8 g = 240 g - 19,2 g soluto soluto 12 g 19,2 g 10% 8% disolvente disolvente 108 g 220,8 g disolución disolución 120 g 240 g 100% 100% Tercera disolución Ahora mezclamos la primera y la segunda disolución para formar la tercera, es decir, sumamos los solutos, los disolventes y las disoluciones:
  • 7. soluto: 31,2 g = 12 g + 19,2 g • disolvente: 328,8 g = 108 g + 220,8 g • disolución: 360 g = 120 g + 240 g soluto 31,2 g ??% disolvente 328,8 g disolución 360 g 100% Por último, usamos una regla de tres entre el soluto y la disolución para saber la concentración: Concentración: 8,66% = 31,2 g × 100 / 360 g soluto 31,2 g 8,66% disolvente 328,8g disolución 360 g 100% Si quisiéramos saber el porcentaje del disolvente, podríamos encontrarlo de tres maneras: disolvente = Disolución - soluto Por regla de tres entre el soluto y Por regla de tres entre la el disolvente disolución y el disolvente 91,34 = 100 - 8.66 91,26 = 328.8 g × 8.66 / 31,2 g 91,33 = 328.8 g × 100 / 360 g soluto soluto soluto 31,2 g 31,2 g 31,2 g 8,66% 8,66% 8,66% disolvente disolvente disolvente 328,8 g 328,8 g 328,8 g 91,34% 91,26% 91.33% disolución disolución disolución 360 g 360 g 360 g 100% 100% 100% Nota: Los tres resultados son ligeramente diferentes por errores de redondeo en los cálculos de masa y porcentaje anteriores. Molaridad: La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL. Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura. Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros. Molalidad La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente (no de disolución). Para preparar disoluciones de una determinada molalidad, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor. La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión. Es menos empleada que la molaridad pero igual de importante. Formalidad
  • 8. La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de disolución. F = nº PFG / volumen (litro disolución) El número de peso-fórmula-gramo tiene unidad de g / PFG. Normalidad La normalidad (N) es el número de equivalentes (eq-g) de soluto (sto) por litro de disolución (Vsc). El número de equivalentes se calcula dividiendo la masa total por la masa de un equivalente: n = m / meq, o bien como el producto de la masa total y la cantidad de equivalentes por mol, dividido por la masa molar: . Normalidad ácido-base Es la normalidad de una disolución cuando se la utiliza para una reacción como ácido o como base. Por esto suelen titularse utilizando indicadores de pH. En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma: • n es la cantidad de equivalentes. • moles es la cantidad de moles. • H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido. • OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base. Por esto, podemos decir lo siguiente: Donde: • N es la normalidad de la disolución. • M es la molaridad de la disolución. • H+ es la cantidad de protones cedidos por una molécula del ácido. • OH– es la cantidad de hidroxilos cedidos por una molécula de la base. Ejemplos: • Una disolución 1 M de HCl cede 1 H+, por lo tanto, es una disolución 1 N. • Una disolución 1 M de Ca (OH)2 cede 2 OH–, por lo tanto, es una disolución 2 N. Normalidad red-ox Es la normalidad de una solución cuando se la utiliza para una reacción como agente oxidante o como agente reductor. Como un mismo compuesto puede actuar como oxidante o como reductor, suele indicarse si se trata de la normalidad como oxidante (Nox) o como reductor (Nrd). Por esto suelen titularse utilizando indicadores redox. En este caso, los equivalentes pueden expresarse de la siguiente forma: Donde: • n es la cantidad de equivalentes. • moles es la cantidad de moles. • e– es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción. Por esto, podemos decir lo siguiente: Donde: • N es la normalidad de la disolución. • M es la molaridad de la disolución. • e–: Es la cantidad de electrones intercambiados en la semirreacción de oxidación o reducción.
  • 9. Ejemplos: • En el siguiente caso vemos que el anión nitrato en medio ácido (por ejemplo el ácido nítrico) puede actuar como oxidante, y entonces una disolución 1 M es 3 Nox. 4 H+ + NO3– + 3 e– ↔ NO + 2 H2O • En el siguiente caso vemos que el anión ioduro puede actuar como reductor, y entonces una disolución 1 M es 1 Nrd. 2 I– - 2 e– ↔ I2 • En el siguiente caso vemos que el catión argéntico, puede actuar como oxidante, donde una solución 1 M es 1 Nox. 1 Ag+ + 1 e– ↔ Ag0 Concentraciones pequeñas : Para expresar concentraciones muy pequeñas, trazas de una sustancia muy diluida en otra, es común emplear las relaciones partes por millón (ppm), partes por "billón" (ppb) y partes por "trillón" (ppt). El millón equivale a 106, el billón estadounidense, o millardo, a 109 y el trillón estadounidense a 1012. Es de uso relativamente frecuente en la medición de la composición de la atmósfera terrestre. Así el aumento de dióxido de carbono en el aire debido al calentamiento global se suele dar en dichas unidades. Las unidades que se usan con más frecuencia son las siguientes: ppmm = μg × g–1 ppbm = ng × g–1 pptm = pg × g–1 –1 –1 ppmv = μg × ml ppbv = ng × ml pptv = pg × ml–1 *Nota: Se pone una v o una m al final según se trate de partes en volumen o en masa. Sin embargo, a veces se emplean otras unidades. Por ejemplo, 1 ppm de CO 2 en aire podría ser, en algunos contextos, una molécula de CO2 en un millón de moléculas de componentes del aire. Otro ejemplo: hablando de trazas en disoluciones acuosas, 1 ppm corresponde a 1 mg soluto/ kg disolución o, lo que es lo mismo, 1 mg soluto/ L disolución -ya que en estos casos, el volumen del soluto es despreciable, y la densidad del agua es 1 kg/L. También se habla a veces de relaciones más pequeñas, por ejemplo "cuatrillón". Sin embargo son concentraciones excesivamente pequeñas y no se suelen emplear. La IUPAC desaconseja el uso de estas relaciones (especialmente en el caso de masa entre volumen) y recomienda usar las unidades correspondientes. Es particularmente delicado el uso de ppb y ppt, dado el distinto significado de billón y trillón en los entornos estadounidense y europeo. Otras formas de indicar la concentración Para ciertas disoluciones de uso muy frecuente (por ejemplo ácido sulfúrico, hidróxido de sodio, etc.) se indica la concentración de otras formas: Densidad: Si bien la densidad no es una forma de expresar la concentración, ésta es proporcional a la concentración (en las mismas condiciones de temperatura y presión). Por esto en ocasiones se expresa la densidad de la disolución en condiciones normales en lugar de indicar la concentración; pero se usa más prácticamente y con disoluciones utilizadas muy ampliamente. También hay tablas de conversión de densidad a concentración para estas disoluciones, aunque el uso de la densidad para indicar la concentración es una práctica que está cayendo en desuso. Nombres propios : Algunas disoluciones se usan en una concentración determinada para algunas técnicas específicas. Y en estos casos suele usarse un nombre propio. Ejemplos Compuesto Nombre Densidad Concentración H2SO4 Gerber 1,820-1,825 91,00-92,25 % m/m Alcohol isoamílico Gerber 0,810-0,812 Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Concentraci%C3%B3n" Categorías: Magnitudes químicas | Propiedades químicas | Equilibrio químico CORREGIDO Y ADAPTADO POR: MARCOGARCÍA SÁENZ Lic. Química y Biología Universidad de la Salle Esp. Docencia de la Química Universidad Javeriana www.marcogarciachemistry-marco.blogspot.com