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Clasificación de la materia (disoluciones)

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Modos de expresar la concentración de una disolución, definición de densidad. Problemas ejemplo y problemas resueltos

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Clasificación de la materia (disoluciones)

  1. 1. Concentración de una Disolución Tema Clasificación de la MateriaProfesor Juan Sanmartín Física y Química
  2. 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. 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. 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. 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. 6.    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).- 0,1l. 1000ml 1l100mlVolumeninicial     L g40 0,1l. 4g. calienteenC KCl  0,4l. L g10
  7. 7. 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   
  8. 8. 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   
  9. 9. 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 
  10. 10. Sabiendo que en el aire el 21% (porcentaje en volumen) es oxígeno, calcula la cantidad de oxígeno que hay en 12 litros de aire. Ejemplo.- Porcentaje en VOLUMEN(% en volumen)   100 volumen volumen volumenen% DISOLUCIÓN SOLUTO  100 aire)(volumen )volumen(O )%(O 2 2  100 12L V 21% 2O  2,51L 100 1221 V 2O   
  11. 11. 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)
  12. 12. 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 
  13. 13. Problemas de Disoluciones Tema Clasificación de la Materia
  14. 14. 300g. ml g1300mLm 3NaNO  Calcula la solubilidad (% en masa) del Nitrato Sódico(NaNO3) a 20ºC sabiendo que 264g de nitrato se disuelven en por cada 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   
  15. 15. 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   
  16. 16. 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 
  17. 17.    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 
  18. 18. 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   
  19. 19. 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 
  20. 20. 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
  21. 21. 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 
  22. 22. 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 
  23. 23. 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   
  24. 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  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
  25. 25. Fin Busca enlaces a otras páginas relacionadas con el tema en… www.juansanmartin.net

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