Hasta ahora hemos aprendido mediante ejemplos cotidianos como interpretar de forma cualitativa la concentración de una solución. Ahora es necesario conocer cómo analizar las concentración de las soluciones mediante los términos cuantitativos.
Los términos cuantitativos reflejan la concentración de las soluciones de manera numérica y exacta. Este tipo de cálculos se realizan en la industria química, farmacéutica, alimentaria y científica ya que se necesita conocer con mayor precisión la concentración con la cual se trabaja las soluciones.
Estos términos cuantitativos se pueden expresar de dos manera, mediante las unidades físicas y las unidades químicas. Para efecto de este artículo trabajaremos el porcentaje masa-masa.
Porcentaje masa-masa (%m/m).
Se define como la cantidad en gramos de soluto que están contenidos en 100 gramos de solución. Por ejemplo, si nos dicen que la concentración de una solución es de 40% m/m, nos están indicando que en 100 gramos de solución están contenidos 40 gramos de soluto y el restante (60 gramos) correspondería a la cantidad de solvente.
Como explique en el post anterior, las soluciones están formadas por dos componentes, entonces la masa de la solución será el resultado de la suma de las masas del soluto y solvente.
masa (solución) = masa (soluto) + masa (solvente)
Por ejemplo tenemos el siguiente ejercicio:
- Valeria preparó una disolución de agua azucarada mezclando 120 gramos de agua con 5 gramos de azúcar, y desea conocer la concentración de esta solución. ¿Cómo debe proceder?
Primero es necesario identificar cuál es el soluto y el solvente en la solución y luego se elabora los datos. Recordemos que este tipo de concentración es porcentual, por lo cual representa una cantidad dada como una fracción en 100 partes. Entonces los cálculos se realizaran en base a 100 gramos o 100 ml de solución, dependiendo del caso dado.
El solvente, en estos casos, suele ser el agua, ya que es el solvente universal por excelencia. Por lo tanto, el soluto sería el azúcar.
Datos:
m solvente = 120 g agua
m soluto = 5 g azúcar
%m/m= ?
Procedemos entonces a resolver:
m solución = m soluto + m solvente
m solución = 5 g + 120 g
m solución = 125 g
Si en 125 g de solución → 5 g de soluto
en 100 g de solución → X
X= 100 g solución . 5 g soluto
125 g solución
X= 4 gramos
Puesto que los 4 gramos de soluto están contenidos en 100 gramos de solución , la concentración de la solución que desea preparar Valeria es de 4% m/m.