En química, la concentración de una solución es la cantidad de una sustancia que se disuelve, llamada soluto, que se mezcla con otra sustancia, llamada solvente. La fórmula estándar es C = m / V, donde C es la concentración, m es la masa del soluto y V es el volumen total de la solución. Si su solución tiene una concentración pequeña, busque la respuesta en partes por millón (bpd) para que sea más fácil de entender. Mientras esté en el laboratorio, es posible que le pidan que encuentre la molaridad o la concentración molar de la solución relacionada.
Paso
Método 1 de 3: uso de la fórmula de masa por volumen
Paso 1. Encuentre la masa del soluto mezclado con el solvente
Un soluto es una sustancia que se mezcla para formar una solución. Si el problema da el valor de masa del soluto, anótelo y asegúrese de poner la unidad correcta. Si necesita encontrar la masa de un soluto, mida en una escala y registre el resultado.
Si el soluto utilizado es un líquido, también puede calcular la masa usando la fórmula de densidad: D = m / V, donde D es la densidad, m es la masa del líquido y V es el volumen. Para encontrar la masa, multiplique la densidad del líquido por el volumen
Propina:
Si necesita utilizar una balanza, reduzca la masa del recipiente utilizado para contener el soluto para obtener un resultado preciso.
Paso 2. Registre el volumen total de la solución
El volumen total de una solución es la cantidad de solvente más la cantidad de soluto mezclado. Si está buscando volumen en un laboratorio, mezcle la solución en un cilindro o vaso de precipitados y vea cuáles son las medidas. Mida el volumen desde la muesca en la parte superior de la solución (el menisco) para obtener la medición más precisa. Registre el volumen de la solución obtenida.
- Si no mide el volumen usted mismo, es posible que deba convertir la masa del soluto en volumen utilizando la fórmula de densidad.
- Por ejemplo, si desea encontrar la concentración de 3,45 gramos de sal en 2 litros de agua, encuentre el volumen usando la fórmula de densidad. Busque la densidad de la sal en un libro de texto o en línea y utilícela para encontrar el valor de m. En este caso, la densidad de la sal es 2,16 g / ml. Por tanto, la fórmula se convierte en 2,16 g / ml = (3,45 g) / V. Multiplica cada lado por V para obtener V (2,16 g / ml) = 3,45 g. Luego, divide cada lado de la ecuación por 2.16 para encontrar el valor del volumen, que es V = (3.45 g) / (2.16 g / ml) = 1.60 ml.
- Agregue el volumen de soluto al volumen de solvente. Entonces, en este ejemplo, 2 L + 1.6 ml = 2,000 ml + 1.6 ml = 2.001.6 ml. Puede dejar las unidades en mililitros (ml) o cambiarlas de nuevo a litros y obtener 2.002 L.
Paso 3. Divida la masa del soluto por el volumen total de la solución
Utilice la fórmula C = m / V, donde m es la masa del soluto y V es el volumen total de la solución. Ingrese los valores de masa y volumen buscados anteriormente, luego divida para encontrar el valor de concentración de la solución. No olvide poner las unidades correctas.
- En este ejemplo, para una concentración de 3,45 gramos de sal en 2 litros de agua, la ecuación es C = (3,45 g) / (2,002 L) = 1,723 g / L.
- A veces, las preguntas piden respuestas en determinadas unidades. Asegúrese de convertir los valores a las unidades correctas antes de insertarlos en la fórmula final.
Método 2 de 3: Encontrar la concentración en porcentajes o partes por millón
Paso 1. Encuentra la masa del soluto en gramos
Mide la masa del soluto que planeas mezclar en la solución. Asegúrese de restarlo de la masa del recipiente para que el cálculo de la concentración sea preciso.
Si el soluto es un líquido, debe calcular la masa usando la fórmula D = m / V, donde D es la densidad del líquido, m es la masa y V es el volumen. Busque la densidad del líquido en un libro de texto o en línea para resolver la fórmula anterior
Paso 2. Determine la masa total de la solución en gramos
La masa total de la solución es la masa del solvente más la masa del soluto. Encuentre la masa de una sustancia usando una balanza de laboratorio o convierta el volumen de soluto en masa usando la fórmula para la densidad D = m / V. Agregue la masa del soluto a la masa del soluto para obtener el volumen final.
Por ejemplo, si desea encontrar la concentración de 10 gramos de cacao en polvo con 1,2 L de agua, primero encuentre la masa de agua usando la fórmula de densidad. La densidad del agua es 1000 g / L, por lo que su fórmula será 1000 g / L = m / (1, 2 L). Multiplica cada lado por 1.2 L para obtener la masa en gramos de modo que m = (1, 2 L) (1,000 g / L) = 1,200 gramos. Agregue a la masa de cacao en polvo para obtener 1.210 gramos
Paso 3. Divida la masa del soluto por la masa total de la solución
Escribe una ecuación de modo que la concentración C = masa de soluto / masa total de solución. Ingrese los valores y resuelva la ecuación para encontrar la concentración de la solución.
En nuestro ejemplo, C = (10 g) / (1.210 g) = 0.00826
Paso 4. Multiplica la respuesta por 100 para encontrar la concentración en porcentaje
Si se le pide que presente su concentración como un porcentaje, multiplique su respuesta por 100. Ponga un símbolo de porcentaje al final de su respuesta.
En este ejemplo, el porcentaje de concentración es (0,00826) (100) = 0,826%
Paso 5. Multiplica la concentración por 1,000,000 para encontrar las partes por millón
Multiplique el valor de concentración obtenido y multiplique por 1.000.000 o 106. El resultado es el número de partes por millón (bpj) de soluto. Ponga la unidad bpj en la respuesta final.
En este ejemplo, bpj = (0, 00826) (1,000,000) = 8,260 bpd
Propina:
Las partes por millón se utilizan generalmente para concentraciones muy pequeñas porque son más fáciles de escribir y comprender que los porcentajes.
Método 3 de 3: Cálculo de la molaridad
Paso 1. Suma las masas atómicas de los solutos para encontrar la masa molar
Observe el elemento en la fórmula química del soluto utilizado. Enumere las masas atómicas de cada elemento del soluto porque las masas atómica y molar son iguales. Sume las masas atómicas de los solutos para encontrar la masa molar total. Rotula la respuesta final en g / mol.
- Por ejemplo, si el soluto es hidróxido de potasio (KOH), encuentre las masas atómicas de potasio, oxígeno e hidrógeno y súmelas todas. En este caso la masa molar = 39 +16 + 1 = 56 g / mol.
- La molaridad se utiliza principalmente en química cuando se conocen los elementos constituyentes del soluto utilizado.
Paso 2. Divida la masa del soluto por la masa molar para encontrar el valor molar
Encuentre la masa de soluto agregada a su solución usando una balanza de laboratorio, si es necesario. Asegúrese de reducir la masa del recipiente para obtener un resultado preciso. Divida la masa obtenida por la masa molar para obtener el número de moles de soluto utilizados. Da la unidad "mole" en la respuesta.
- Por ejemplo, si quisiera encontrar el número de moles en 25 gramos de hidróxido de potasio (KOH), la ecuación sería moles = (25 g) / (56 g / mol) = 0.45 mol
- Convierta la masa del soluto en gramos si todavía está en otras unidades.
- El mol se usa para representar el número atómico en una solución.
Paso 3. Convierta el volumen de la solución a litros
Encuentre el volumen de solvente antes de mezclar el soluto. Utilice un matraz o probeta para medir el volumen de disolvente si se desconoce el valor. Si la unidad utilizada son mililitros, divida por 1,000 para convertirla en litros.
- En este ejemplo, si está utilizando 400 ml de agua, divida por 1000 para convertirlo en litros, que son 0,4 L.
- Si el solvente ya tiene litros, omita este paso.
Propina:
No es necesario que incluya el volumen del soluto, ya que normalmente no afecta mucho al volumen. Si hay un cambio significativo en el volumen cuando el solvente se mezcla con el soluto, use el volumen total.
Paso 4. Divida los moles de soluto por el volumen de la solución en litros
Escriba la ecuación para la molaridad M = mol / V, donde mol es el número de moles en el soluto y V es el volumen del solvente. Resuelve la ecuación y agrega la unidad M a la respuesta.
