DISOLUCIONES Y CONCENTRACIONES
CONCENTRACIÓN.
En una disolución hay dos partes :
Soluto: Suele estar en menor proporción.
Disolvente: Suele estar en mayor proporción.
Concentración: Indica la proporción que hay entre el soluto y el disolvente. Se puede expresar de varias formas.
1.1.Porcentaje en masa. Indica la masa de soluto (ms) que hay en 100 unidades de masa de disolución (m).
% masa de soluto = (ms* 100)/m
1.2. Porcentaje en volumen. Indica el volumen de soluto (Vs) que hay en 100 unidades de volumen de disolución (V).
% volumen de soluto = ( Vs *100)/V
1.3. Concentración en masa ( C ). Indica la masa de soluto (ms) que hay en un volumen de disolución (V).
Concentración en masa , C = ms / V
CUIDADO. No confundir concentración en masa con densidad.
d = m/V
LA SOLUBILIDAD
La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una cantidad de disolvente determinado. Depende de la temperatura.
Las disoluciones pueden ser de tres tipos:
Saturadas: No admite más cantidad de soluto.
Concentradas: Tienen una concentración alta.
Diluidas: Tienen una concentración baja.
Solubilidad de los sólidos y los líquidos:
Aumenta con la temperatura.
Excepción: Sales de calcio ( Ca ) y magnesio( Mg) ( Cal del agua).
Solubilidad de los gases.
Disminuye con la temperatura. La agitación térmica provoca que los gases se escapen de la disolución al aumentar la temperatura.
ACTIVIDADES
Actividad 1. Indica donde están las pelotas más concentradas:
Actividad 2. a) Indica donde están las pelotas más concentradas:
b) ¿ Dónde hay más cantidad?
PORCENTAJE EN MASA
Actividad 3. Indica qué disolución es más concentrada, una que se prepara disolviendo 10 g de sal en 100 g de agua o una que se prepara disolviendo 5 g de sal en 20 g de agua.
a) Calcula las concentraciones de ambas disoluciones.
b) Si mezclas las dos disoluciones, cuál será ahora la nueva concentración ( calcula el porcentaje en masa de soluto).
Actividad 4. La riqueza en azúcar de las magdalenas es de 51,5%, calcula la cantidad de azúcar ingerida al comer dos magdalenas, si cada una tiene una masa de 60 g.
Actividad 5. Calcula la concentración ( % en masa) de sal de un suero fisiológico que tiene 3g de sal disueltos en 330 g de agua.
Actividad 6. Calcula la concentración en azúcar ( % masa) cuando se disuelven 10 g de sal en 90 g de agua.
Actividad 7. Calcula la concentración en azúcar (%masa) cuando se disuelven 10 g de sal en 90 g de disolución.
Actividad 8. La concentración de una disolución de sal en agua es del 5 % en masa. ¿Qué cantidad de sal hay en 600 g de disolución?.
Actividad 9. El vinagre es una disolución de ácido acético (soluto) en agua al 3 % en masa. Calcula la cantidad de soluto que hay en 50 g de vinagre.
Actividad 10. a) Necesito preparar una disolución de 4 Kg con un 20% de sal y el resto de agua. ¿Cómo lo harías?.
b) A la disolución anterior le añado 200 g de agua, ¿ que cantidad y concentración de sal hay?.
c) De la disolución inicial se evaporan 500 g de agua, ¿ qué cantidad y concentración de sal hay ?.
PORCENTAJE EN VOLUMEN
Actividad 11. Una persona se bebe 4 quintos de cerveza al 5,2 % en volumen, ¿ cuántos cm3 de alcohol ha consumido?. ¿ Cuánta agua ha consumido?.
Actividad 12. Una persona se bebe un vaso de 150 mL de whisky al 40 % de alcohol en volumen, ¿qué cantidad de alcohol ha ingerido?.
Actividad 13. a) ¿ Quién ha ingerido más cantidad de líquido la persona que ha bebido cerveza o la que ha bebido whisky?.
b) ¿ Quién es más probable que se emborrache?.
Actividad 14. Se preparó una disolución disolviendo 50 mL de alcohol en 200 ml de agua. Calcula la concentración expresada en % en volumen.
Actividad 15. Algunas cervezas “sin alcohol” pueden contener hasta un 1% de alcohol. Si bebes 0,5L de esta clase de cerveza. ¿ Cuántos mL de alcohol habrás ingerido?.
CONCENTRACIÓN EN MASA
Actividad 16. Echamos 120 g de sal en 12 L de agua. Determina la concentración de la disolución.
Actividad 17. Los análisis de glucosa en sangre se considera normal un intervalo de glucosa entre 70 a 105 mg/L. Si en una muestra de sangre se encuentran 2 mg de glucosa en 20 mL de sangre.
a) ¿ Estará dentro del intervalo normal en sangre?
b) Expresa la concentración en g/L
Actividad 18.Un conocido medicamento para los síntomas del resfriado, se vende en sobres de 10 g, en los que el 5% es de principio activo. Un enfermo necesita tomar 3 sobres diarios, previamente disueltos en agua.
a) ¿Qué cantidad de principio activo ingiere al día?
b) Si al disolver un sobre consigue una disolución de 20 mL, ¿qué concentración de principio activo hay en ella? .
Actividad 19. Un fertilizante para plantas domésticas se vende en sobres de 400 g, con la indicación de que posee una riqueza del 35 %. Para su uso, es necesario disolverlo en agua. Un alumno vierte 230 g del sobre en 2 litros de agua. Tras agitarlo comprueba que todo se ha disuelto. Determinar:
a) Concentración del fertilizante puro en la disolución fabricada.
b) Si se añaden 75 mL de la disolución a una planta, ¿qué cantidad de fertilizante puro se añadió?.
SOLUBILIDAD
Actividad 20. ¿ Por qué las bebidas gaseosas ( cerveza, coca cola,...) se sirven en vasos fríos?.
Actividad 21. ¿ Por qué los peces respiran mejor en aguas frías?.
Actividad 22. a) Calcula la cantidad máxima de sal que se puede disolver en 50 ml de agua a 20 º C
b) Calcula la cantidad máxima de sal que se puede disolver en 50 ml de agua a 80 º C
Actividad 23. Tenemos una disolución saturada de Pb(NO3)2 con 200 mL de agua a 80 º C. ¿ Qué cantidad de esta sustancia se irá al fondo del recipiente si la temperatura desciende a 50 º C?
ACTIVIDADES. SOLUCIONES
Actividad 1. Indica donde están las pelotas más concentradas:
SOLUCIÓN: A : Concentración = 9 pelotas/ 9 huecos = 1 pelota / hueco CA = CB
B : Concentración = 6 pelotas/ 6 huecos = 1 pelota / hueco
Actividad 2. a) Indica donde están las pelotas más concentradas:
SOLUCIÓN: A: Concentración = 12 pelotas / 12 huecos = 1 pelota / hueco CB > CA
B: Concentración = 6 pelotas / 3 huecos = 2 pelotas/ hueco
b) ¿ Dónde hay más cantidad? A: 12 pelotas Cantidad A > Cantidad B
B : 6 pelotas
PORCENTAJE EN MASA
Actividad 3. Indica qué disolución es más concentrada, una que se prepara disolviendo 10 g de sal en 100 g de agua o una que se prepara disolviendo 5 g de sal en 20 g de agua.
a) Calcula las concentraciones de ambas disoluciones. SOLUCIÓN:
b) Si mezclas las dos disoluciones, cuál será ahora la nueva concentración ( calcula el porcentaje en masa de soluto). SOLUCIÓN :
CONCLUSIÓN: Cuando se mezclan dos disoluciones la concentración final es una media de las disoluciones originales, NUNCA se suman.
Actividad 4. La riqueza en azúcar de las magdalenas es de 51,5%, calcula la cantidad de azúcar ingerida al comer dos magdalenas, si cada una tiene una masa de 60 g.
Actividad 5. Calcula la concentración ( % en masa) de sal de un suero fisiológico que tiene 3g de sal disueltos en 330 g de agua.
SOLUCIÓN:
Actividad 6. Calcula la concentración en azúcar ( % masa) cuando se disuelven 10 g de sal en 90 g de agua. SOLUCIÓN:
Actividad 7. Calcula la concentración en azúcar (%masa) cuando se disuelven 10 g de sal en 90 g de disolución. SOLUCIÓN:
Actividad 9. El vinagre es una disolución de ácido acético (soluto) en agua al 3 % en masa. Calcula la cantidad de soluto que hay en 50 g de vinagre. SOLUCIÓN:
Actividad 8. La concentración de una disolución de sal en agua es del 5 % en masa. ¿Qué cantidad de sal hay en 600 g de disolución?. SOLUCIÓN
Actividad 10. a) Necesito preparar una disolución de 4 Kg con un 20% de sal y el resto de agua. ¿Cómo lo harías?.
SOLUCIÓN:
Mezclando 3200 g de agua con 800 g de sal.
b) A la disolución anterior le añado 200 g de agua, ¿ que cantidad y concentración de sal hay?.
La cantidad de sal es la misma, pero la concentración ha disminuido porque he añadido agua.
c) De la disolución inicial se evaporan 500 g de agua, ¿ qué cantidad y concentración de sal hay ?.
Actividad 15. Algunas cervezas “sin alcohol” pueden contener hasta un 1% de alcohol. Si bebes 0,5L de esta clase de cerveza. ¿ Cuántos mL de alcohol habrás ingerido?. SOLUCIÓN:
Actividad 13. a) ¿ Quién ha ingerido más cantidad de líquido la persona que ha bebido cerveza o la que ha bebido whisky?.
SOLUCIÓN: La de la cerveza. 800 mL > 150 mL
b) ¿ Quién es más probable que se emborrache?.
SOLUCIÓN : La que ha bebido whisky. 60 mL alcohol > 41,6 mL alcohol
Actividad 14. Se preparó una disolución disolviendo 50 mL de alcohol en 200 ml de agua. Calcula la concentración expresada en % en volumen. SOLUCIÓN:
Actividad 12. Una persona se bebe un vaso de 150 mL de whisky al 40 % de alcohol en volumen, ¿qué cantidad de alcohol ha ingerido?. SOLUCIÓN :
La cantidad de sal es la misma, pero la concentración ha aumentado porque he quitado agua.
PORCENTAJE EN VOLUMEN
Actividad 11. Una persona se bebe 4 quintos de cerveza al 5,2 % en volumen, ¿ cuántos cm3 de alcohol ha consumido?. ¿ Cuánta agua ha consumido?. SOLUCIÓN
SOLUCIÓN:
a) 70mg/l < 100 mg/L < 105 mg/L. Se considera normal, pero un poco alto, esta persona debería de cuidarse.
b) C = 0,1 g/L
Actividad 18.Un conocido medicamento para los síntomas del resfriado, se vende en sobres de 10 g, en los que el 5% es de principio activo. Un enfermo necesita tomar 3 sobres diarios, previamente disueltos en agua.
a) ¿Qué cantidad de principio activo ingiere al día?
b) Si al disolver un sobre consigue una disolución de 20 mL, ¿qué concentración de principio activo hay en ella? .
Actividad 17. Los análisis de glucosa en sangre se considera normal un intervalo de glucosa entre 70 a 105 mg/L. Si en una muestra de sangre se encuentran 2 mg de glucosa en 20 mL de sangre.
a) ¿ Estará dentro del intervalo normal en sangre?
b) Expresa la concentración en g/L.
CONCENTRACIÓN EN MASA
Actividad 16. Echamos 120 g de sal en 12 L de agua. Determina la concentración de la disolución. SOLUCIÓN:
Actividad 19. Un fertilizante para plantas domésticas se vende en sobres de 400 g, con la indicación de que posee una riqueza del 35 %. Para su uso, es necesario disolverlo en agua. Un alumno vierte 230 g del sobre en 2 litros de agua. Tras agitarlo comprueba que todo se ha disuelto. Determinar:
a) Concentración del fertilizante puro en la disolución fabricada.
b) Si se añaden 75 mL de la disolución a una planta, ¿qué cantidad de fertilizante puro se añadió?.
SOLUBILIDAD
Actividad 20. ¿ Por qué las bebidas gaseosas ( cerveza, coca cola,...) se sirven en vasos fríos?.
SOLUCIÓN:
Las burbujas son de CO2 , un gas, y por tanto se disuelve mejor en frio que en caliente.
Actividad 21. ¿ Por qué los peces respiran mejor en aguas frías?.
SOLUCIÓN:
Los peces respiran el O2 disuelto en el agua, y los gases se disuelven mejor a bajas temperaturas.
Actividad 22. a) Calcula la cantidad máxima de sal que se puede disolver en 50 ml de agua a 20 º C
SOLUCIÓN:
b) Calcula la cantidad máxima de sal que se puede disolver en 50 ml de agua a 80 º C
Actividad 23. Tenemos una disolución saturada de Pb(NO3)2 con 200 mL de agua a 80 º C. ¿ Qué cantidad de esta sustancia se irá al fondo del recipiente si la temperatura desciende a 50 º C?
RECUERDA: SOLO PARA EL AGUA. 1 g = 1 mL; ya que su densidad es d = 1 g/mL