Físico-Química · Orientación didáctica
Orientación: Soluciones y Formas de Expresar la Concentración
Incorporado el
Nivel: 2.º Año Secundaria
Eje: La Materia y sus Transformaciones
1. Concepto Fisicoquímico de Solución
Una solución es un sistema material homogéneo (una sola fase) fraccionable, formado por dos o más componentes: * Soluto ($st$): Componente que se disuelve (suele estar en menor proporción). * Solvente ($sv$): Medio dispersante en el que se disuelve el soluto (suele estar en mayor proporción; el agua es el solvente universal). * Solución ($sc$): La suma de soluto y solvente: $$m_{sc} = m_{st} + m_{sv}$$
2. Unidades Físicas de Concentración
A. Porcentaje Masa en Masa (% m/m)
Representa los gramos de soluto disueltos en 100 gramos de solución. $$\% m/m = \frac{m_{st}\text{ (g)}}{m_{sc}\text{ (g)}} \times 100$$
B. Porcentaje Masa en Volumen (% m/v)
Representa los gramos de soluto disueltos en 100 mililitros de solución. $$\% m/v = \frac{m_{st}\text{ (g)}}{V_{sc}\text{ (mL)}} \times 100$$
C. Porcentaje Volumen en Volumen (% v/v)
Representa los mililitros de soluto disueltos en 100 mililitros de solución. $$\% v/v = \frac{V_{st}\text{ (mL)}}{V_{sc}\text{ (mL)}} \times 100$$
3. Ejemplo Modelo Resuelto
- Problema: Se disuelven 15 g de sal de mesa ($NaCl$) en 185 g de agua. Calcular el % m/m de la solución.
- Resolución:
- Identificar datos: $m_{st} = 15\text{ g}$, $m_{sv} = 185\text{ g}$.
- Calcular masa total de solución: $m_{sc} = 15\text{ g} + 185\text{ g} = 200\text{ g}$.
- Aplicar regla de tres / fórmula:
- En $200\text{ g de } sc \rightarrow 15\text{ g de } st$
- En $100\text{ g de } sc \rightarrow x = \frac{100 \times 15}{200} = 7.5\text{ g}$
- Resultado: La concentración es $7.5\% \text{ m/m}$.