Las soluciones químicas

Introducción

Todos estamos en contacto diario con las
soluciones químicas (jugos, refrescos, café, rio,
mar, etc.). Y las plantas también, cuando sus
raíces contactan la solución del suelo.

Cuando se introduce un poquito de
azúcar dentro de un vaso lleno de agua, se observa que la
azúcar desaparece sin dejar rastro de su presencia en el
agua. Lo primero que se piensa es que hubo una combinación
química, es decir, que las dos sustancias reaccionaron
químicamente, lo que significa que hubo un reacomodo entre
sus átomos. Sin embargo, simplemente sucedió que
ambas sustancias se combinaron físicamente y formaron una
mezcla homogénea o solución.

A la unión de dos o más
sustancias se le conoce como combinación; estas
combinaciones pue- den ser de dos tipos: combinaciones
físicas y combinaciones químicas. Las combinaciones
quími cas se conocen como enlaces
químicos; estas combinaciones consisten en la
unión de dos o más sustancias, cuyos átomos
o moléculas se unen entre sí mediante fuerzas
llamadas enlaces quími cos, y sólo mediante
procedimientos químicos es posible separar tales
sustancias combinadas; por ejemplo, al combinar agua (H2O) con
cal viva (CaO), entonces se forma el Hidróxido de Cal cio.
Aquí hubo una combinación química, puesto
que los átomos del agua y la cal se reacomoda- ron
originando así el Hidróxido de Calcio.

Las combinaciones físicas se conocen
como mezclas, las que son de dos tipos:
heterogéneas y homogéneas. En las mezclas
heterogéneas, las sustancias que se mezclan no se
distribuyen uni- formemente, por lo que se pueden distinguir
ambas sustancias mezcladas; en las mezclas homo géneas,
las sustancias mezcladas si se distribuyen uniformemente, y toda
la mezcla se observa como si fuese una sola sustancia, es decir,
las sustancias no se pueden distinguir una de la otra, pues han
formado una sola fase(homogénea). Un ejemplo lo
constituyen los perfumes, que con- tienen agua, alcohol y
esencia, y sin embargo ninguna de las tres sustancias puede
distinguirse;

a este tipo de mezclas se les denomina
disoluciones* o simplemente soluciones.

Un ejemplo claro de solución es el
agua salada, que contiene agua y sal. Tales sustancias se
encuentran mezcladas o revueltas homogéneamente, de tal
forma que no se puede distinguir u- na de la otra, y sin embargo
no existe algún enlace químico entre ambas;
simplemente el agua di solvió a la sal de mesa, por lo
cual se dice que las mezclas son combinaciones que
pueden frac -cionarse o separarse en sus distintos componentes
por métodos físicos.

Concepto de
solución

Una solución es una mezcla
homogénea de dos o más sustancias. Estas sustancias
pueden ser sólidas, líquidas y gaseosas.

Las soluciones, también llamadas
disoluciones, son uniones físicas entre dos o
más sustancias que originan una mezcla de tipo
homogénea, la que presenta uniformidad en todas sus
partes.

Importancia de las
soluciones

– La materia se presenta con mayor
frecuencia en la naturaleza en forma de soluciones, dentro
de las cuales se llevan a cabo la gran mayoría de
los procesos químicos.

– Muchas de estas mezclas son soluciones y
todas ellas rodean a los seres vivos (agua de mar, de
río, suelo, aire, sustancias comerciales, etc.), por
lo que nuestra existencia depende de las mismas, en
menor o mayor grado. Además, en el interior de una persona
existen soluciones tales como la saliva, sangre,
orina, ácidos y bases diluidos, etc.

– La industria genera infinidad de
soluciones en forma de drogas, medicinas,
desinfectantes, bebidas gaseosas, cosméticos,
etc.

Partes de una
solución (componentes)

Hay dos aspectos importantes en el tema de
las soluciones: el de las partes o sustancias que las forman y el
de la cantidad de cada una de estas partes, principalmente el
soluto. Veremos el primer aspecto.

Toda solución está formada
por dos partes: el soluto y el solvente. El soluto es la
sustancia que se disuelve y que está en menor cantidad en
una solución; el solvente es la sustancia que se encuentra
en mayor cantidad y es la que di – suelve al soluto. La
solución resulta de mezclar el soluto con el solvente, y
estas sustancias mezcladas tan solo experimentan un cambio
físico, específica -mente el solvente (aspecto,
puntos de fusión, ebullición y congelación,
etc.).

En ocasiones, existe un solvente y varios
solutos, y a veces varios solventes y solutos; las
partículas del soluto son moléculas o iones y se
encuentran dispersas y atrapadas por las moléculas del
solvente, que son más abundantes y de mayor tamaño
molecular.

Con respecto al solvente, se reconoce al
agua como el solvente universal o más popular; cuando el
agua actúa como solvente en las soluciones, entonces estas
se denominan "soluciones acuosas".Sin embargo, no todas las
sustancias se disuelven en el agua, sino que lo hacen en otros
tipos de solventes (alcohol, etc.), por lo que las soluciones
pueden ser acuosas (cuando el agua es el solven te) y no-acuosas
(cuando el solvente es otra sustancia).

Estados de las
soluciones

Se sabe que toda la materia del mundo se
presenta fundamentalmente en 3 estados físicos o de
agregación, y en igual modo se presentan las soluciones en
la naturaleza, así:

a. Soluciones
sólidas. Todas las aleaciones, como el latón
(cobre con zinc), bronce (cobre con es

taño), acero (carbono con hierro),
etc.

b. Soluciones
líquidas. Como

– Sólido en líquido: sal
disuelta en agua; azúcar disuelta en agua, etc.

– Líquido en líquido: alcohol
disuelto en agua, etc.

– Gas en líquido: oxígeno en
agua, el gas carbónico en los refrescos, etc.

c. Soluciones gaseosas.
Como el aire, que es una solución formada por varios gases
(solutos), ta

les como el dióxido de carbono,
oxígeno y argón, los cuales están disueltos
en otro gas llama –

do nitrógeno (solvente). Otros
ejemplos son la niebla y el humo.

Así, las soluciones pueden ser
sólidas, liquidas y gaseosas, y estar formadas por gases
(soluto) en gases (solvente), gases en líquidos,
sólidos en líquidos, líquidos en
líquidos y sólidos en só- lidos. Esto es
que, el soluto puede ser un gas, un líquido o un
sólido, e igual el solvente.

Estados de las
soluciones

Propiedades de las
soluciones

Las soluciones son materia y por lo tanto
tienen propiedades, las cuales dependen principalmente de la
cantidad de soluto presente en la solución. Estas
propiedades reciben el nombre de "propiedades coligativas", entre
las cuales están:

– La composición química de
la solución es variable.

– Las propiedades químicas del
soluto y del solvente no se alteran cuando se mezclan para
for-

mar la solución.

– Las propiedades físicas de la
solución si se alteran, principalmente las del solvente,
como por

ejemplo el punto de ebullición
(aumenta) y el punto de congelación
(disminuye).

El agua de mar y el agua azucarada logran
hervir a temperaturas mayores que la del agua, o

sea a mas de 100 oC; y estas mismas
soluciones logran congelarse a temperaturas más
bajas

que la del agua, es decir, menores que O oC
.

Solubilidad

La solubilidad es un término que
relaciona a las partes de una solución, y se refiere a la
capa- cidad que tiene una sustancia (soluto) para disolverse en
otra (solvente). El grado de solubilidad mide la capacidad de un
soluto para disolverse en un solvente.

Existen solutos que se disuelven muy bien
en el agua (sal de mesa, azúcar, etc.), por lo que su
solubilidad es alta; sin embargo, sucede lo contrario con otros,
que casi no se disuelven en agua (soda, etc.), siendo su
solubilidad baja. Un soluto se disuelve mucho mejor
cuando:

– La temperatura aumenta.

– La cantidad de soluto a disolver es
adecuada.

– El tamaño de las partículas
es fino.

Respecto a la cantidad del soluto, algunos
líquidos, como el agua y el alcohol, tienen la capaci dad
de disolverse entre ellos mismos y en cualquier
proporción. En una solución de sal y agua, puede
suceder que, si se sigue agregando sal, se llegue a un punto en
el que el agua ya no disolve rá más sal, pues la
solución estará saturada; esto es, se llega a un
punto en que el soluto ya no se disuelve en el solvente, dicho a
la inversa, el solvente llega al punto en el que no tiene
más capa cidad para disolver más soluto. Si a un
vaso con agua se le agrega y se le agrega azúcar, el
solven te (agua) llegara a un punto en que admitirá
más azúcar pero no la disolverá; el exceso
de soluto (azúcar) buscara el fondo del recipiente, y
cuando esto sucede indica que la solución esta satu-
rada.

Un mismo soluto muestra varios grados de
solubilidad, según sea el tipo de solvente, tempera- tura
y presión; también se afirma que las sustancias que
actúan como solutos no se disuelven en igual medida en un
mismo disolvente. En la mayor parte de los casos, la solubilidad
aumenta al aumentar la temperatura, y en otros, la solubilidad
disminuye al aumentar la temperatura; tam-bien la solubilidad
aumenta o disminuye según sea la clase de soluto, por
ejemplo, la sal de coci – na, el azúcar y el vinagre son
muy solubles en agua, pero no así el bicarbonato de
sodio.

Tipos de soluciones
(concentración de las soluciones)

Las soluciones se pueden clasificar de dos
maneras: según la cantidad de soluto presente en la
solución (concentración), y según el
tamaño o diámetro de las partículas del
soluto (suspensio nes, soluciones coloidales y soluciones
verdaderas). Las soluciones varían entre sí por su
concentración, y una misma clase de solución puede
pre sentar diferentes tipos de concentraciones; por ejemplo, si
se tienen tres vasos llenos de agua y al primero se le agrega una
cucharada de azúcar, al segundo tres cucharadas y al
último seis, en- tonces se está ante una misma
clase de solución (agua azucarada) y tres diferentes tipos
de con -centración. En base a la cantidad de soluto
presente en las soluciones, estas se clasifican en:

a. Solución
diluida o insaturada. Es aquella en la que existe mucho
menos soluto y mucho más solvente.

b. Solución
saturada. Es aquella que contiene la máxima
cantidad de soluto que el solvente puede diluir o
deshacer, por lo tanto, cualquier cantidad de soluto
que se añada no se disolverá; la
solución sigue teniendo menos soluto y
más solvente.

c. Solución
sobre-saturada. Las cantidades extras de soluto
agregadas a la solución saturada ya no se
disuelven, por lo que se dirigen hacia el fondo del
recipiente (precipitado). Hay exceso de soluto, pero
siempre hay más solvente.

d. Solución
concentrada. Es aquella cuya cantidad de soluto es mayor que
la del solvente.

Formas de expresar la
concentración

– Concepto de
concentración. Este término es uno de los
más importantes en el tema de las soluciones,
y se refiere a las cantidades o proporciones tanto del soluto
como del solvente. De manera simple, la
concentración de una solución se define
como

"la cantidad de soluto que hay en
una solución "

Las cantidades del soluto y del solvente se
pueden relacionar entre sí, con el propósito de
establecer la proporción en que se encuentran
ambos dentro de una solución; en otras palabras, en
una solución habrá una cierta cantidad de
soluto disuelta por una cierta cantidad de solvente,
lo que se puede calcular mediante el empleo de ciertas
formulas sencillas.

– Formas de expresar la
concentración. Por lo general, los envases de drogas,
medicinas y otros productos muestran la
concentración de la sustancia que contienen. La cantidad
de soluto presente en una determinada cantidad de
solvente o solución puede indicarse o expresarse de
diferentes modos, por ejemplo:

a. En partes por millón (ppm), por
ejemplo:

* mg/l (miligramos de soluto por litro de
solución o muestra).

* mg/kg (miligramos de soluto por kilogramo
de solución o muestra).

b. En porcentaje (porcentaje de soluto
presente por cada 100 partes de solución)

c. En molar (moles de soluto por litro de
solución, o sea molaridad).

d. En molal (moles de soluto por kilogramo
de solvente, o sea molalidad).

e. En equivalente-gramo por litro
(Normalidad).

f. Otros.

Se observa que para expresar la
concentración de las soluciones se emplean unidades de me-
dida físicas (gramos, miligramos, litros y mililitros), y
unidades de medida químicas (mol, molal y
equivalente gramo).

Cálculo de la
concentración de las soluciones

Toda persona interesada en calcular la
concentración de una solución, es decir, la
cantidad o proporción de soluto presente en una
solución, puede auxiliarse de cualquiera de los tres
méto- dos existentes para ello; en todo caso, la
concentración que se calcula corresponde al de las
soluciones diluidas y saturadas. He aquí los
métodos.

– Método empírico
o visual. Consiste en apreciar detenidamente la
solución, y establecer un criterio sobre la
presencia o aparente ausencia de soluto en la misma; seguidamente
este criterio se compara con la definición
correspondiente a cada tipo fundamental de
solución(solución diluida, saturada,
etc.) , y a continuación se establece definitivamente ante
qué tipo de solución se está.
Este método es cualitativo, y no es preciso en la
determinación de la concentración de
una solución, pues se basa en un criterio personal,
y no en formula o calculo alguno.

Por ejemplo: si se aprecia una
solución y no se observan partículas de soluto,
entonces se esta ante una solución del tipo
diluida o insaturada; pero si se observan algunas
partículas en el fondo del recipiente que
contiene a la solución en estudio, luego la
solución es tipo saturada; y si en
el fondo del mismo recipiente se observa una capa de soluto,
entonces la solución esta
sobresaturada. Por último,
sí en tal recipiente existiese más soluto que
solvente, definitivamente que la solución
sería del tipo concentrada.

– Métodos
físicos. Son sencillos, y nombrados así porque
son expresiones o fórmulas que contienen
unidades de medidas físicas (gramos, miligramos, etc.).
Son métodos cuantitativos, y por lo tanto
expresan la concentración con precisión, e indican
en porcentaje (%) la cantidad de masa del soluto
presente por cada cien partes de masa de la solución. Son
3 estos métodos:

Esta fórmula o expresión se
utiliza cuando la masa del soluto, solvente o solución
esta expresada en gramos; el peso del soluto (masa)
se divide entre el peso de la solución( peso sobre
peso), y este resultado parcial se multiplica por
cien para obtener el resultado final, el que indica
el peso del soluto por cada cien unidades de peso de de la
solución.

Ejercicio 1.

¿Cuál es la
concentración de la sal de mesa o cloruro de sodio (NaCl)
en una solución formada por 50 gramos
de agua (solvente) y 5 gramos de esta sal (soluto)
?

La sal de mesa representa al soluto y el
agua al solvente; cuando ambas cantidades se suman, luego resulta
la masa de la solución (agua salada).

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Masa del soluto = 5 gramos.

– Masa del solvente = 45 gramos.

– Masa de la solución = 50
gramos.

Segundo paso. Aplicar la
expresión o formula física de % de peso sobre peso
(% p/p).

Respuesta= La concentración de la
sal de cocina en la solución de agua salada es de 10%;
esto significa que la solución está
formada por 90 partes de solvente (agua) y 10 partes de
soluto (sal de cocina), o bien, que existen 10
gramos de sal por cada 100 gramos de solución.

Ejercicio 2.

Una solución de agua azucarada pesa
120 gramos, y contiene 30 gramos de azúcar de mesa
o sacarosa ( C12H22O11). ¿ Cuál es la
concentración del azúcar?

El azúcar de mesa representa al
soluto, la que ha sido disuelta en agua (solvente),
formandose así la solución de agua
azucarada.

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Masa del soluto = 30 gramos.

– Masa de la solución = 120
gramos.

Segundo paso. Aplicar la
expresión o formula física de % de peso sobre peso
(% p/p).

Respuesta= La concentración del
azúcar en la solución de agua azucarada es de 25 %;
en otras palabras, el azúcar representa el 25
% de la solución.

Esta fórmula o expresión se
utiliza cuando la masa del soluto esta expresada en gramos
y la masa del solvente o solución
están expresadas en mililitros; en otras palabras, la
expresión se utiliza cuando el soluto es un
sólido y el solvente o solución es un
líquido. La masa del soluto se dividen entre
el volumen o mililitros de la solución ( peso sobre
volumen), y este resultado se multiplica por cien
para obtener el resultado final, el que indica el peso en gramos
del soluto que hay por cada cien mililitros de
solución, o sea, en qué porcentaje está
presente el soluto en comparación con toda la
solución(100%).

Ejercicio 1.

¿Cuál es la
concentración, o porcentaje de peso sobre volumen (%P/V) ,
de 30 gramos de sal de mesa en una solución
de 150 mililitros de agua salada?

Observe que la masa del soluto (sal) esta
expresada en gramos y que la solución(agua salada)
esta expresada en unidades de volumen, o sea
mililitros.

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Masa del soluto (sal) = 30
gramos.

– Volumen de la solución (agua
salada) = 150 ml.

Segundo paso. Aplicar la
expresión o formula física de % de peso sobre
volumen (% P/V).

Respuesta= La concentración de la
sal de cocina en la solución de agua salada es de 20%;
esto significa que por cada 100 partes de
solución hay 20 partes de sal.

Ejercicio 2.

¿Cuál es la
concentración, o porcentaje de peso sobre volumen (%P/V) ,
de 60 gramos de azúcar de mesa en una
solución de 150 mililitros de agua azucarada?

El azúcar de mesa representa al
soluto, la que ha sido disuelta en agua (solvente),
formandose así la solución de agua
azucarada.

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Masa del soluto (azúcar) = 60
gramos.

– Volumen de la solución (agua
azucarada) = 150 mililitros.

Segundo paso. Aplicar la
expresión o formula física de % de peso sobre
volumen (% p/v).

Respuesta= La concentración del
azúcar en la solución de agua azucarada es de 40 %;
en otras palabras, el azúcar representa el 40
% de la solución.

Esta expresión se utiliza cuando el
soluto, el solvente y la solución están expresados
en mililitros,o sea, en unidades de volumen; las
sustancias involucradas en esta expresión deberían
ser liquidas o gases. Los mililitros de soluto se
dividen entre los mililitros de la solución
(volumen sobre volumen), y este resultado se
multiplica por cien para obtener el resultado final, el
que indica el volumen de soluto presente por cada
cien unidades de volumen de la solución.

Ejercicio 1.

¿Cuál es la
concentración de alcohol en una solución formada
por 45 mililitros de agua (solvente) y 5 ml de
alcohol (soluto) ?

El alcohol representa al soluto, el que ha
sido disuelto en agua (solvente), formándose así
la solución de agua alcoholizada.

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Volumen del soluto = 5 ml de
alcohol

– Volumen del solvente = 45 ml de
agua

– Volumen de la solución = 50 ml de
agua alcoholizada.

Segundo paso. Aplicar la
expresión física de % de volumen sobre volumen (%
V/V).

Respuesta= La concentración del
alcohol en la solución es de 10 % , esto es, que por cada
100 partes de solución existen 10 partes de
alcohol.

Ejercicio 2.

Una solución está formada por
400 ml de Ácido Clorhídrico (HCI) y 1,600 ml de
agua ¿Cual es la concentración del
ácido en % de volumen sobre volumen ?

El HCl representa al soluto, el que ha sido
disuelto en agua (solvente), formándose así la
solución de agua y acido.

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Volumen del soluto = 400 ml

– Volumen del solvente = 1,600
ml

– Volumen de la solución = 2,000
ml

Segundo paso. Aplicar la
expresión física de % de volumen sobre volumen (%
v/v).

Respuesta= La concentración del
ácido en la solución es de 20 % , o sea, que por
cada 100 partes de solución existen 20 partes
de ácido.

Existe otro método físico
denominado "partes por millón", que se utiliza para
calcular la concentración de aquellas
soluciones que contienen cantidades muy ínfimas
(pequeñísimas) de soluto, como por
ejemplo menos de un gramo. Su planteamiento es:

– Métodos químicos.
Son menos sencillos, cuyas formulas o expresiones contienen
unidades de medida químicas(moles,
equivalentes, etc.) y físicas. Son cuantitativos y
precisos. He aquí tres de ellos :

Esta expresión se utiliza cuando la
solución es líquida y que se puede medir con un
simple equipo volumétrico, como probeta,
bureta, etc.

En la formula se utiliza una unidad de
medida química (mol) y otra física (litro); ello
significa que, la masa del soluto se expresa en
moles y la de la solución en litros. La cantidad de
soluto se divide entre la de la solución, y
el valor obtenido representa la molaridad (M) de la
solución, que se interpreta como la cantidad
de moles del soluto presentes en 1 litro de
solución.

Una solución uno molar (1 M)
significa que un mol de soluto esta disuelto en un litro de
solucion. Un mol se refiere a una
cierta cantidad de átomos o moléculas de cualquier
sustancia, y esa cantidad equivale a seis mil
trillones de átomos o moléculas, esto es 6 x 1023 ,
lo que se conoce como numero de Avogadro. Entonces,
un mol de agua está formado por seis mil
trillones de moléculas de H2O

Ejercicio 1.

Una solución de 2 litros contiene
0.5 moles de KCl ¿ Cuál es la molaridad de la
solución ?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de soluto = 0.5 moles de
KCl

– Cantidad de la solución = 2
litros

Segundo paso. Aplicar la
expresión química de molaridad.

En los 2 litros de solución tan solo
están diluidos un cuarto de mol de KCl; en otras
palabras, existen un mil quinientos trillones de
moléculas de KCl diluidas en los 2 litros de
solución.

En ciertos ejercicios la cantidad del
soluto no está dada en moles, sino que estará
expresada en gramos, por lo que habrá que
convertir estos gramos a moles, antes de utilizar la
expresión o formula de Molaridad. Por
ejemplo:

Ejercicio 2.

Una solución de 2 litros contiene
148 gramos de KCl ¿ Cuál es la molaridad de la
solución ?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de soluto = 148 gramos de
KCl

– Cantidad de la solución = 2
litros

Segundo paso. Convertir los
gramos de soluto a moles.

– Primero se obtiene el peso molecular del
soluto (ver tabla periódica), en gramos,
así:

– Estos 74 gramos de KCl equivalen a 1 mol.
A continuación se plantea una regla de tres:

Los 148 gramos de KCl equivalen a 2 moles
de la misma sustancia.

Tercer paso. Aplicar la
expresión química de molaridad.

En los dos litros de solución
están diluidos 2 moles de KCl; expresado de otro modo,
existen doce mil trillones de moléculas de
KCl diluidas en los 2 litros de solución (seis mil
trillones por cada mol).

Este planteamiento se utiliza en los casos
en que se conoce la cantidad de soluto y de
solvente, pero la solución aún no
está hecha como para medirla y, sin embargo, desea
conocerse la concentración de la futura
solución. También hay ocasiones en que es
más conveniente medir el soluto en lugar del
volumen de la solución.

Esta expresión o formula utiliza una
unidad de medida química (mol) y otra física (kg);
esto significa que, la masa del soluto se expresa en
moles y la del solvente en kg. La cantidad de soluto
se divide entre la cantidad del solvente, y el valor obtenido
representa a la molalidad (m) de la solución,
que se interpreta como la cantidad de moles de soluto disueltos
por un kilogramo de solvente.

Una solución uno molal (1 m)
significa que un mol de soluto esta disuelto por un
kilogramo de solvente, o que la solución
está formada por un mol de soluto y un kilogramo de
solvente.

Ejercicio 1.

Una solución de agua azucarada
contiene 2 moles de azúcar (C12H22O11) y 4 kilogramo de
agua ¿ Cuál es la molalidad de la
solución ?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de soluto = 2 moles de
azúcar de mesa.

– Cantidad de solvente = 4 kilogramos de
agua.

Segundo paso. Aplicar la
expresión química de Molalidad.

La concentración de azúcar es
de medio mol por cada kilogramo de agua, que equivale a
decir, que en cada kilogramo de agua esta disuelto
medio mol de azúcar (unas tres mil trillones
de moléculas).

En ciertos ejercicios la cantidad del
soluto no está dada en moles, sino que estará
expresada en gramos, al igual que el solvente, por
lo que habrá que convertir estos a moles y
kilogramos,

respectivamente, antes de utilizar la
expresión o formula de molalidad. Por ejemplo:

Ejercicio 2.

Una solución de agua azucarada
contiene 57 gramos de azúcar (C12H22O11) y 250 gramos
de agua ¿ Cuál es la molalidad de la
solución ?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de soluto = 171 gramos de
azúcar.

– Cantidad de solvente = 250 gramos de
agua.

Segundo paso. Convertir los
gramos de soluto y solvente a moles y kilogramos,
respectivamente.

– Primero se obtiene el peso molecular del
soluto (ver tabla periódica), en gramos,
así:

– Estos 342 gramos de azúcar
equivalen a 1 mol. A continuación se plantea una regla de
tres, así:

Los 342 gramos de azúcar equivalen a
0.5 moles de la misma sustancia.

Tercer paso. Convertir los
gramos de solvente (agua) a kilogramos:

Cuarto paso. Aplicar la
expresión química de molalidad.

La concentración de azúcar en
la solución es de 2 moles por cada kilogramo de agua, que
equivale a decir, que en cada kilogramo de agua
están disueltos dos moles de azúcar(unas
doce mil trillones de moléculas).

Ejercicio 3.

Se preparo una solución con 15
gramos de Cloruro de Sodio(sal de mesa) y 2 litros de
agua.

¿ Cuál es la molalidad de la
solución ?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de soluto = 15 gramos de sal
(NaCl).

– Cantidad de solvente = 2 litros de
agua.

Segundo paso. Convertir los
gramos de soluto a moles, y los litros de solvente a
kilogramos.

– Primero se obtiene el peso molecular del
soluto (ver tabla periódica), en gramos,
así:

– Estos 58 gramos de sal equivalen a 1 mol.
A continuación se plantea una regla de tres,
así:

Los 15 gramos de sal equivalen a 0.25 moles
de la misma sustancia.

Tercer paso. Convertir los
2 litros de solvente (agua) a kilogramos: un litro de agua
equivale a un kilogramo de la misma sustancia,
entonces

Cuarto paso. Aplicar la
expresión química de molalidad.

La concentración de azúcar en
la solución es de 0.125 moles por cada kilogramo de
agua.

Esta expresión se utiliza en
aquellos casos en que la solución será empleada en
reacciones de ácidos con bases.

Se interpreta como la cantidad de
equivalentes gramos de soluto contenidos en un litro de
solución. En la expresión anterior,
equivalentes gramos de soluto se refiere a peso
equivalente gramo del soluto, lo que se
define de tres maneras, según sea el tipo de
sustancia:

Para determinar la normalidad de una
solución, habrá que calcular primeramente el
peso equivalente-gramo del soluto de que se trate
(elemento, acido o base), y este resultado, junto
con el de litros de solución, se introducen en la
expresión o formula de Normalidad.

Ejercicio 1.

¿Cuál es la normalidad de una
solución de 1 litro que contiene 4 gramos de HCl o
acido clorhídrico?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de sustancia acida o soluto = 18
gramos.

– Cantidad de solución = 1
litro.

Segundo paso. Calcular el
peso equivalente-gramo de la sustancia acida.

– Calcular el peso o masa molecular del
soluto (HCl).

– Calcular 1 equivalente-gramo del
soluto.

Esto significa que por 1 equivalente-gramo
hay 36 gramos de HCl, entonces hay que calcular
cuantos equivalentes-gramo hay en 18 gramos de HCl

Existen 0.5 equivalente-gramo en los 18
gramos de ácido clorhídrico.

Tercer paso. Aplicar la
expresión química de normalidad.

Respuesta= La concentración de la
solución es 0.5 Normal.

Ejercicio 2.

¿Cual es la normalidad de una
solución de 400 ml que contiene 2 gramos de

Al (OH)3 o Hidróxido de
Aluminio?

Primer paso. Reunir los
valores numéricos.

– Cantidad de sustancia básica o
soluto = 2 gramos de Al (OH)3.

– Cantidad de solución = 400
ml.

Segundo paso. Calcular el
peso equivalente-gramo de la sustancia básica.

– Calcular el peso o masa molecular del
soluto.

Esto significa que por 1 equivalente-gramo
hay 26 gramos de soluto, entonces hay que calcular
cuantos equivalentes-gramo hay en 2 gramos de Al (OH)3

Existen 0.07 equivalentes-gramo en los 2
gramos de Hidróxido de Aluminio.

Tercer paso. Aplicar la
expresión química de normalidad.

Respuesta= La concentración de la
solución es 0.175 Normal.

Existe otra expresión o formula
química para calcular la concentración de una
solución, llamada fracción
molar.

Bibliografía

1. de Rodríguez, Rosa Medina y
María Guadalupe Torres. Química 1. Octava
edición.

Honduras, 2004

2. Química general e
inorgánica (Química 10). Editorial Santillana.
Colombia, 1996.

3. de Santos, Verónica Escobar.
Química 1 (Bachillerato 1). Primera edición.
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Honduras, 2007

4. Spin Química 10. Editorial
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1997-1999

5. Daub, William G y William S. Seese.
Química. Octava edición. México,
2005.

Enviado por:

Jorge A. Marconi

La Ceiba, Honduras, C.A.

Julio del 2013