Química

1. UNIDADES DE
CONCENTRACIÓ
N
INGERESO 2019
PROFESORA: INGENIERO QUÍMICO LAURA
COLOM

2. SISTEMAS MATERIALES
• Es toda porción del universo dotada de masa, que se aísla en forma
real o imaginaria para su estudio experimental.
• Química es la disciplina científica que se ocupa de investigar la
composición de los sistemas materiales y cambios que se producen
en ellos.
¿Cómo se clasifican los sistemas materiales?
• Las propiedades de las sustancias se pueden clasificar en intensivas y
en extensivas. Las primeras son aquellas que no dependen de la
cantidad de masa que se dispone, como por ejemplo el punto de
fusión, el punto de ebullición, la densidad, etcétera.
• Sistemas homogéneos: sus propiedades intensivas son iguales en
todas sus partes, como es el caso del agua destilada. Cualquier
fracción de ella que se considere tiene el mismo punto de fusión,
densidad, índice de refracción, etcétera. Estos sistemas están
constituidos por una sola fase. Además del agua destilada podemos
citar como ejemplos al azúcar, aceite, sal de mesa, agua de mar
filtrada, nafta, agua azucarada, etcétera, es decir, las distintas
soluciones y sustancias puras que se encuentran en la naturaleza.

3. SISTEMAS MATERIALES
• Sistemas heterogéneos: por otra parte, existen otros sistemas, como el vino con borra, agua con aceite,
granito (roca formada por cuarzo, mica y feldespato), en que las propiedades intensivas son diferentes
según la proporción que se examine. Estos sistemas se llaman heterogéneos y están formados por lo menos
por dos fases. La superficie de separación entre las fases (interfase) es evidente y bien definida. Los
sistemas heterogéneos están constituidos por sistemas homogéneos agrupados, ya que cada fase, es
separada de las demás, forma un sistema homogéneo.
La materia
(materiales)
Sustancias
puras
Sustancias
compuestas o
compuestos
Sustancias
simples o
elementos
Mezclas
Mezclas
homogéneas
(soluciones)
Mezclas
heterogéneas

4. SOLUCIÓN
• Una solución es una mezcla físicamente homogénea, formada por dos o más sustancias que reciben el
nombre de solvente y soluto.
• El solvente es la sustancia que por lo general se encuentra en mayor proporción dentro de la solución. Las
soluciones más importantes son las acuosas, por lo tanto, el disolvente más común es el agua.
• El soluto es el componente que, por lo general, se encuentra en menor proporción dentro de la solución,
por ejemplo, en una solución acuosa de cloruro de sodio, el soluto es la sal (cloruro de sodio) y el solvente
es el agua.

5. CLASES DE SOLUCIONES
• Cualquier sustancia, sin importar el estado de agregación de sus moléculas, puede formar soluciones con
otras. Según el estado físico en que se encuentran las sustancias involucradas se pueden clasificar en
sólidas, líquidas y gaseosas. También puede ocurrir que los componentes de la solución se encuentren en
diferentes estados. Así, cuando uno de los componentes es un gas o un sólido y el otro es un líquido, el
primero se denomina soluto u el segundo solvente.

6. CLASES DE SOLUCIONES
Las soluciones también se pueden clasificar según la cantidad de soluto que contienen como:
• Diluidas: cuando contienen una pequeña cantidad de soluto, con respecto a la cantidad de solvente
presente.
• Saturadas o concentradas: si la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una
temperatura dada.
• Sobresaturadas: si la cantidad de solvente es mayor que la que puede disolver el soluto a una temperatura
dada. Este tipo de soluciones se consiguen cuando se logra disolver el soluto por encima de su punto de
saturación y son muy inestables, por lo que, el soluto en exceso tiende a concentrarse en el fondo del
recipiente.

7. LA CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
La concentración de la solución expresa la cantidad de soluto presente, en una cantidad dada de solvente o
solución. En términos cuantitativos, esto es la razón o proporción entre la cantidad de soluto y la cantidad de
solución o de solvente. Esta relación suele expresarse como un porcentaje.
Unidades de concentración. Unidades físicas.
• Porcentaje referido a la masa: relaciona la masa del soluto en gramos, presente en una cantidad dada de
solución. Teniendo en cuenta que el porcentaje se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad patrón
de soluto suele tomarse como 100 gramos.
% 𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
∙ 100% Se expresa en %p/p o %m/m
• Porcentaje referido al volumen: se refiere al volumen de soluto, en mililitros (ml), referido a 100 ml de
solución.
% 𝑒𝑛 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 =
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑚𝑙 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
∙ 100% Se expresa en %v/v

8. LA CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
• Porcentaje masa – volumen: representa la cantidad de soluto en gramos por cada 100 ml de solución.
% 𝑒𝑛 𝑚𝑎𝑠𝑎 =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝑚𝑙) 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
∙ 100% Se expresa en %v/p o %v/m
• Partes por millón (ppm): para medir algunas concentraciones muy pequeñas, por ejemplo, las partículas
contaminantes que eliminan los automotores o la cantidad de cloro o flúor presente en el agua potable.
Mide la cantidad de soluto presente en un millón de partes de la solución. Para soluciones sólidas se
utilizan en general mg/kg y para las líquidas mg/L.
𝑝𝑝𝑚 =
𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿
, 𝑝𝑝𝑚 =
𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔
• Por ejemplo, la concentración de una muestra de 0,350 litros de solución con 0,70 mg de floururo de sodio
(NaF) en agua es:
𝑝𝑝𝑚 =
𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝐿
=
0,70 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐹
0,350𝐿
= 2𝑝𝑝𝑚
La solución contiene 2ppm de NaF.

9. LA CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES
Unidades de Concentración. Unidades Químicas
• Molaridad (M): es el número de moles de soluto disueltos por moles de solución.
El mol, es una unidad de medida que equivale a 6,02x1023 partículas. Se puede explicar
comparándolo con la docena que equivale a decir que se tienen 12 elementos (manzanas, huevos,
por ejemplo). En este caso el mol sirve para medir cantidad de elementos muy pequeños, como
átomos o moléculas, de allí su gran valor numérico: 1 mol = 6,02x1023 lo equivale a
602.000.000.000.000.000.000.000 (a este número se lo conoce como número de Avogadro).
𝑀𝑜𝑙 𝑀 =
𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
=
𝑛° 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
1000 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
• Molalidad (m): indica la catidad de moles de soluto presentes en un kilogramo de disolvente.
𝑀𝑜𝑙𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑚 =
𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒

10. CLASES DE SOLUCIONES
• Normalidad (N): relaciona el número de equivalentes químicos de un soluto con el
volumen de la solución en litros. Para saber el número de equivalentes del soluto, se debe
considerar la carga de los cationes (iones con carga positiva) y de los aniones (iones con
carga negativa) que estén formando parte del mismo.
Por ejemplo, para los siguientes iones: en el Cl- el número de equivalentes es 1 por mol, por la carga de este
anión. Para el Na+ también es 1 por mol, sin importar su signo. Para el Ca+2 es 2 equivalentes por mol, para el
Fe+3 es 3 equivalentes por mol y para el O-2 es también 2 equivalentes por mol, etcétera.
𝑁𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 (𝑁) =
𝑁ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝐸𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛