El agua del mar, el aire, un refresco o el suero de un hospital son disoluciones: mezclas homogéneas en las que no distinguimos sus componentes. En química no basta con saber qué contiene una disolución: hay que decir cuánto soluto lleva. Eso es la concentración.
Objetivos
- Distinguir sustancias puras, mezclas heterogéneas y disoluciones
- Identificar el soluto y el disolvente de una disolución
- Calcular la concentración en masa (g/L), el porcentaje en masa y el porcentaje en volumen
- Interpretar una curva de solubilidad
- Describir cómo se prepara una disolución en el laboratorio
1. Mezclas y disoluciones
Disolución: Mezcla homogénea de dos o más sustancias: tiene el mismo aspecto y la misma composición en todos sus puntos, incluso al microscopio.
- Soluto: la sustancia que se disuelve; suele estar en menor proporción.
- Disolvente: la sustancia en la que se disuelve el soluto; suele estar en mayor proporción. El agua es el disolvente más común.
| Disolución | Soluto | Disolvente | Estado de la disolución |
|---|---|---|---|
| Agua de mar | Sales (sólido) | Agua (líquido) | Líquido |
| Refresco con gas | Dióxido de carbono (gas) | Agua (líquido) | Líquido |
| Aire | Oxígeno, argón… (gases) | Nitrógeno (gas) | Gas |
| Bronce (aleación) | Estaño (sólido) | Cobre (sólido) | Sólido |
2. Concentración en masa (g/L)
c =
Disolvemos 20 g de sal en agua hasta tener 500 mL de disolución
- Pasamos el volumen a litros: 500 mL = 0,5 L
- c = 20 g ÷ 0,5 L = 40 g/L
Cada litro de esa disolución contiene 40 g de sal.
3. Porcentajes en masa y en volumen
% en masa = · 100
Disolvemos 10 g de azúcar en 190 g de agua
- mdisolución = 10 + 190 = 200 g
- % en masa = (10 ÷ 200) · 100 = 5 %
% en volumen = · 100
¿Cuánto alcohol hay en 750 mL de una bebida de 12 % vol?
- Valcohol = 12 % de 750 mL
- Valcohol = 0,12 · 750 = 90 mL
4. Solubilidad
Solubilidad: Cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura determinada (por ejemplo, en g de soluto por 100 g de agua).
- Disolución diluida: poco soluto. Concentrada: mucho soluto.
- Saturada: ya no admite más soluto a esa temperatura; el exceso se queda en el fondo.
- La solubilidad de la mayoría de los sólidos aumenta con la temperatura; la de los gases disminuye (un refresco caliente pierde el gas antes).
Una curva de solubilidad representa la solubilidad de una sustancia frente a la temperatura. Un punto por debajo de la curva es una disolución no saturada; un punto sobre la curva, una disolución saturada.
Preparar 250 mL de disolución de 20 g/L de sulfato de cobre
- Calculamos la masa de soluto: m = c · V = 20 g/L · 0,25 L = 5 g
- Pesamos 5 g en la balanza y los disolvemos en un vaso con un poco de agua
- Pasamos la mezcla a un matraz aforado de 250 mL
- Añadimos agua hasta la marca de enrase y agitamos
Recuerda
- Disolución = mezcla homogénea de soluto (menor proporción) y disolvente (mayor proporción).
- c (g/L) = masa de soluto ÷ volumen de disolución en litros.
- % en masa = msoluto ÷ mdisolución · 100, con mdisolución = msoluto + mdisolvente.
- % en volumen = Vsoluto ÷ Vdisolución · 100.
- La solubilidad de los sólidos suele aumentar con la temperatura; la de los gases disminuye.
¡Ahora te toca a ti!
Comprueba que lo has entendido con los ejercicios y repasa con el resumen.