Concentración de una disolución. concentracopnes en g/L, % en masa y volumen

1. Concentración
de una
Disolución
Tema
Clasificación de la MateriaProfesor Juan Sanmartín
Física y Química

2. 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

3. 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)

4. 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

5. 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)

6.  
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…

7.  
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 

8.  
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.

9. 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




10. 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




11. 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.


12. 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




13. 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


14. 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) 

15. 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

16. 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

17. Mapa Metal Disoluciones

18. Problemas de Disoluciones
Tema Clasificación de la Materia

19. 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

20.   
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

21. 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 



22. 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 

23. 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 

24. 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 



25. 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

26. 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)

27. 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 

28. 


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 

29. 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 

30. 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

31. 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




32. 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 

33. Fin
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