Cómo realizar disoluciones de una concentración conocida (1)

Uno de las cuestiones que se suelen presentar en 1º de Bachillerato es cómo, a partir de un cierto compuesto químico que ya tenemos o disuelto o en estado sólido, preparar una disolución con un volumen y concentración determinados. Por ejemplo, si nos dijesen «hay que preparar 100 ml de ácido sulfúrico 2M», ¿sabríamos hacerlo?

Lo primero a tener en cuenta es que vamos a preparar una disolución añadiendo disolvente (normalmente, agua) a un sólido o a una disolución ya preparada: por lo tanto, el número de moles de soluto no va a variar. Sólo hay que comparar el número de moles ANTES de añadir disolvente y el número de moles DESPUES de añadir disolvente, e igualar. Lo que cambia dependiendo de si inicialmente tenemos un sólido o un líquido es cómo se calcula el número de moles iniciales.

Si el soluto a disolver es un sólido…

Cuando tenemos un sólido, para tomar determinada cantidad habrá que pesarlo. Sin embargo, la masa que marque la balanza no tiene por qué ser de soluto: éste normalmente estará impurificado, y tendrá un cierto valor de riqueza (más puro cuanto más se acerque al 100%), por lo que aplicando dicho porcentaje a la masa pesada, obtendremos la masa de soluto. Dividiendo entre la masa molecular, obtendremos los moles de soluto. Es decir:

siendo R la riqueza, m la masa en gramos y Pm la masa molecular.

Como después de disolverlo la cantidad de moles no cambia, y en una disolución el número de moles es n =M (mol/l) · V (l), tendremos que:

Si partimos de una disolución de la que no conocemos la concentración…

Si tenemos una disolución de la que no conocemos la concentración (típico caso de las botellas comerciales de ácido), sí dispondremos al menos de la densidad, la riqueza y la masa molecular. En este caso, al coger un volumen V1, el número de moles contenidos en dicho volumen son:

¿Que de dónde sale exta expresión? Os explico…

  • El volumen del líquido por su densidad es la masa del líquido
  • La masa del líquido por la riqueza es la masa del soluto
  • La masa del soluto dividida entre la masa molecular, el número de moles

Si ahora añadimos disolvente hasta un volumen V2, se debe cumplir que n1 = n2, por lo que:

Si partimos de una disolución de concentración conocida…

Todo es mucho más fácil: el volumen inicial multiplicado por la concentración molar es el número de moles, y éstos deben ser iguales antes y después de añadir disolvente, por lo que:

Esta ecuación, conocida como la ley de las diluciones, es tremendamente útil y fácil, ya que da igual qué unidades tomemos para los volúmenes (mientras sean las mismas para ambos) o para las concentraciones (mientras sean las mismas para ambas).

Comentarios

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada.