Por Lee Johnson
Actualizado el 30 de agosto de 2022
Una solución es una mezcla homogénea de un disolvente (normalmente agua) y un soluto que se ha disuelto por completo. El volumen de la solución representa la cantidad combinada de ambos componentes. Para cuantificar la concentración de una solución se necesitan dos datos:la cantidad de soluto y el volumen total de la solución.
La definición más general de concentración es la relación entre soluto y solución total, expresada en las mismas unidades. Por ejemplo, al agregar 30 ml de ácido clorhídrico a 270 ml de agua se obtiene una solución de 30 ml/300 ml × 100 =10 % en volumen:
\(\text{Concentración (en porcentaje)} =\frac{\text{Cantidad de soluto}}{\text{Cantidad total de solución}} \times 100\)
En química utilizamos más a menudo la molaridad, el número de moles de soluto por litro de solución. Un mol corresponde a la masa molar de la sustancia en gramos.
Cuando diluyes una solución, el producto de su molaridad inicial y su volumen permanece constante:
\(M_i V_i =M_f V_f\)
Aquí, M es molaridad y V es volumen; los subíndices i y f denotan valores iniciales y finales. Si conoces tres de las cuatro variables, puedes resolver la cuarta.
Ejemplo:Tiene 0,5 litros de una solución 2 M y desea una concentración final de 0,5 M. Reorganizar da:
\(V_f =\frac{M_i V_i}{M_f}\)
Por lo tanto, \(V_f =\frac{2\text{M} \times 0.5\text{L}}{0.5\text{M}} =2\text{L}\). Debes diluir la mezcla a 2L.
Utilice la misma ecuación con cualquier sistema de unidades consistente (por ejemplo, galones) expresando la molaridad en moles por esa unidad.
Para encontrar la concentración final al combinar dos soluciones, calcule los moles totales de soluto y el volumen total, luego divida:
\(\text{Concentración final} =\frac{\text{soluto total}}{\text{solución total}}\)
Ejemplo:mezclar una solución de sal al 2 % (en masa) que pese 100 g con una solución de sal al 10 % que pese 150 g.
El primero contiene 0,02×100g=2g de sal; el segundo contiene 0,10×150g=15g de sal. Sal total =17 g; solución total =250 g. Concentración final =17 g/250 g =0,068 o 6,8 %.
Estos sencillos cálculos le permiten determinar las concentraciones finales sin depender de calculadoras especializadas.
