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Formas de expresar la concentración
 

Formas de expresar la concentración

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    Formas de expresar la concentración Formas de expresar la concentración Document Transcript

    • Formas de expresar la concentraciónLa concentración de una disolución es la cantidad de soluto presente en una cantidad dadade disolvente o de disolución, la cual se puede expresar tanto cualitativa comocuantitativamente. Se emplean los términos diluida, para una solución con unaconcentración baja de soluto, y concentrada, para una solución con una concentraciónelevada, para describir una solución de forma cualitativa.En química se usan varias expresiones cuantitativas de la concentración, cada una de ellastiene ciertas ventajas, así como algunas limitaciones. Se examinaran a continuación cincode las unidades de concentración más comunes: Molaridad, Normalidad, por ciento masa,por ciento mol y por ciento volumen.MolaridadEsta unidad de concentración se basa en el volumen de una solución y por ello esconveniente utilizarla en los procedimientos del laboratorio en donde la cantidad medida esel volumen de la solución. La molaridad se define como el número de moles de soluto porlitro de disolución y se representa algebraicamente como:donde n denota el numero de moles de soluto y V es el volumen de la disolución en litros.La molaridad se refiere sólo a la cantidad de soluto originalmente disuelta y no toma encuenta los procesos subsecuentes, como la disociación de una sal o la ionización de unácido.NormalidadEl peso equivalente de una substancia que participa en una reacción se define como sigue: 1. Reacciones ácido-base. El peso equivalente-gramo es el peso en gramos de la substancia que se requiere para suministrar o reaccionar con una mol (1.008 g) de H+. 2. Reacciones redox. El peso equivalente-gramo es el peso en gramos de la substancia que se requiere para suministrar o reaccionar con una mol de electrones 3. Reacciones de precipitación o formación de complejos. El peso equivalente-gramo es el peso en gramos de la substancia que se requiere para suministrar o reaccionar con una mol de un catión monovalente, 1/2 mol de un catión divalente, 1/3 mol de un catión trivalente, y así sucesivamente.El peso equivalente de una substancia se da en equivalentes, como el peso molecular se daen moles. La siguiente ecuación relaciona los pesos equivalentes y moleculares:
    • en donde es el numero de moles de ion hidrogeno, electrones o cationes monovalentessuministrados o combinados con la substancia reaccionante. En realidad no hay necesidadde utilizar el término “equivalentes”, ya que cualquier cálculo estequiométrico puedehacerse en términos de moles; sin embargo, este término se utiliza mucho y no es prudenteignorarlo.Por comodidad se introduce el término “equivalente”: un equivalente de cualquier ácidoreacciona con un equivalente de cualquier base, un equivalente de cualquier agenteoxidante reacciona con un equivalente de cualquier agente reductor, etc. Sin embargo, debenotarse que muchos compuestos pasan por más de una reacción y, por lo tanto, tiene más deun peso equivalente.El número de equivalentes contenidos en un litro de volumen se llama normalidad y serepresenta algebraicamente como:donde eq es el número de equivalentes y V es el volumen de la solución en litros. Ya queen donde m representa los gramos de soluto y PE el peso equivalente, por lo queperopor lo tanto , esta expresión relaciona la normalidad y la molaridad.Por ciento masaTambién llamado porcentaje en peso o peso porcentual, es la razón de la masa de uncomponente como parte de toda la mezcla expresada como porcentaje:o
    • El porcentaje en masa no tiene unidades por que es una relación de cantidades semejantes.Por ciento molEl por ciento mol es una cantidad que expresa la relación del número de moles de uncomponente con el número de moles de toda la mezcla expresada como porcentaje:oPor ciento volumenEl por ciento volumen expresa el volumen de un componente como parte del volumen totalde la disolución, se expresa de manera similar a los dos tipos anteriores.Se emplea con mayor frecuencia para los componentes líquidos de una muestra liquida olos componentes gaseosos para los componentes de una muestra de gases.Comparación entre las unidades de concentraciónLa elección de una unidad de concentración depende del propósito del experimento. Porejemplo, el por ciento mol no se utiliza para expresar la concentración de las disolucionespara valoraciones o para análisis gravimétricos, pero es apropiada para el cálculo depresiones parciales de los gases y para trabajar con presiones de vapor de las disoluciones.La ventaja de la molaridad radica en que, por lo general, es más fácil medir el volumen deuna disolución, utilizando matraces volumétricos calibrados con precisión. Por otra parte, elvolumen de una disolución aumenta al incrementarse la temperatura, de modo que unadisolución que es 1 M a 25 °C podría llegar a ser 0.97 M a 45 °C debido al aumento delvolumen. La dependencia de la concentración con respecto de la temperatura puede afectarde manera significativa la exactitud de un experimento. Por lo tanto, en algunas ocasioneses preferible utilizar el porcentaje en masa o mol en vez de molaridad.
    • BibliografíaRaymond Chang. (2007). Química. Novena edición. McGraw-Hill Interamericana.Judith F. Rubinson, Kenneth A. Rubinson. (2000). Química Analítica Contemporánea.Primera edición. Pearson Educación.R. A. Day, Jr, A. L. Underwood. (1989). Química Analítica Cuantitativa. Quinta Edición.Pearson Educación.Theodore L. Brown. H. Eugene Lemay, Jr, Bruce E. Bursten. (1998). Química La CienciaCentral. Séptima Edición. Pearson.