4.5: Concentración de soluciones

Molaridad

 

La unidad de concentración más común es la molaridad , que también es la más útil para los cálculos que involucran la estequiometría de reacciones en solución. La molaridad (M) se define como el número de moles de soluto presente en exactamente 1 L de solución . Es, de manera equivalente, el número de milimoles de soluto presente en exactamente 1 ml de solución:

 

[molaridad = dfrac {moles : of : solute} {litros : of : solution} = dfrac {mmoles : of : solute} {mililitros : of : solution} label {4.5.1} ]

 

Las unidades de molaridad son, por lo tanto, moles por litro de solución (mol / L), abreviado como (M ). Una solución acuosa que contiene 1 mol (342 g) de sacarosa en suficiente agua para dar un volumen final de 1.00 L tiene una concentración de sacarosa de 1.00 mol / L o 1.00 M. En notación química, corchetes alrededor del nombre o fórmula del soluto representa la concentración molar de un soluto. Por lo tanto,

 

[[ rm {sacarosa}] = 1.00 : M ]

 

se lee como “la concentración de sacarosa es 1.00 molar”. Las relaciones entre volumen, molaridad y moles pueden expresarse como

 

[V_L M_ {mol / L} = cancel {L} left ( dfrac {mol} { cancel {L}} right) = moles label {4.5.2} ]

 

o

 

[V_ {mL} M_ {mmol / mL} = cancel {mL} left ( dfrac {mmol} { cancel {mL}} right) = mmoles label {4.5.3} ]

 

La figura ( PageIndex {1} ) ilustra el uso de las ecuaciones ( ref {4.5.2} ) y ( ref {4.5.3} ).

 

 

 

Ejemplo ( PageIndex {1} ): Calcular moles a partir de la concentración de NaOH

 

Calcule el número de moles de hidróxido de sodio (NaOH) en 2.50 L de 0.100 M de NaOH.

 

Dado: identidad del soluto y volumen y molaridad de la solución

 

Preguntado por: cantidad de soluto en moles

 

Estrategia:

 

Utilice la Ecuación ref {4.5.2} o la Ecuación ref {4.5.3}, dependiendo de las unidades dadas en el problema.

 

Solución:

 

Debido a que se nos da el volumen de la solución en litros y se nos pide la cantidad de moles de sustancia, la ecuación ref {4.5.2} es más útil:

 

(moles : NaOH = V_L M_ {mol / L} = (2 .50 : cancel {L}) left ( dfrac {0.100 : mol} { cancel {L}} right ) = 0 .250 : mol : NaOH )

 

 

 

Ejercicio ( PageIndex {1} ): Calcular lunares a partir de la concentración de alanina

 

Calcule el número de milimoles de alanina, una molécula biológicamente importante, en 27.2 mL de alanina 1.53 M.

 

     

Respuesta

     

     

41,6 mmol

     

 

 

 

Las concentraciones también se informan a menudo sobre una base de masa a masa (m / m) o de masa a volumen (m / v), particularmente en laboratorios clínicos y aplicaciones de ingeniería. Una concentración expresada en m / m es igual al número de gramos de soluto por gramo de solución; una concentración en base m / v es la cantidad de gramos de soluto por mililitro de solución. Cada medida puede expresarse como un porcentaje multiplicando la relación por 100; el resultado se informa como porcentaje m / m o porcentaje m / v. Las concentraciones de soluciones muy diluidas a menudo se expresan en partes por millón ( ppm ), que son gramos de soluto por 10 ⁶ g de solución, o en [ 19459005] partes por mil millones ( ppb ), que son gramos de soluto por 10 ⁹ g de solución. Para soluciones acuosas a 20 ° C, 1 ppm corresponde a 1 μg por mililitro, y 1 ppb corresponde a 1 ng por mililitro. Estas concentraciones y sus unidades se resumen en la Tabla ( PageIndex {1} ).

 

     

     

         

             

             

         

     

     

         

             

             

         

         

             

             

         

         

             

             

         

         

             

         

         

             

             

         

         

             

         

     

 

Tabla ( PageIndex {1} ): Unidades comunes de concentración

Concentración	Unidades
m / m	g de soluto / g de solución
m / v	g de soluto / ml de solución
ppm	g de soluto / 10 6 g de solución
	μg / ml
ppb	g de soluto / 10 9 g de solución
	ng / ml