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Ejercicio de molaridad: cómo calcular la concentración de una solución

La molaridad es una de las formas más usadas para expresar concentración en química. Se define como la cantidad de mol de soluto disueltos en un litro de solución. En este ejercicio aprenderás a calcular la molaridad de una solución de hidróxido de sodio (NaOH) preparada en el laboratorio, siguiendo un método claro y sencillo.

 

Enunciado del ejercicio

¿Cuál es la molaridad de una solución preparada con 10 g de NaOH disueltos en 250 mL de agua?

Paso a paso para resolver
  1. Identificar los datos del problema
  • Masa de NaOH: 10 g
  • Volumen de solución: 250 mL = 0,250 L
  • Masa molar del NaOH: 40 g/mol

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Cálculo de pH: ácido fuerte y base fuerte

El pH mide la acidez o basicidad de una solución, y dominar su cálculo es clave en química. Aquí resolveremos ejemplos sencillos con ácido clorhídrico y hidróxido de sodio, explicando cómo obtener el pH y el pOH de manera directa.

Problema A: pH de HCl 0,01 M
  • Modelo químico: ácido fuerte → disociación completa, [H+] ≈C .
  • Cálculo:

pH = -log (0,01) = 2

Problema B: pH de NaOH 2,0 x 10-3 M
  • Modelo químico: base fuerte → [OH–] ≈ C
  • Cálculos:

pOH = -log ( 2,0 x 10-3 ) ≈ 2,70

pH = 14 – pOH ≈ 14 – 2,70 = 11,30Leer más…«Cálculo de pH: ácido fuerte y base fuerte»

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Clasificación de las soluciones

Es hora de conocer como interpretar de forma cualitativa la concentración de una solución.

En términos cualitativos, para preparar las soluciones no se toma en cuenta la cantidad exacta de soluto y solvente que participan en la misma. Estas se dividen en:

Soluciones Diluidas. Este tipo de soluciones son aquellas donde la cantidad del soluto es bastante pequeña con respecto a la cantidad de solvente presente.

A simple vista se puede apreciar cuan diluido esta una bebida mediante su color, olor y sabor. Esto sucede, por ejemplo, cuando preparamos un café, una limonada, un té, agua con azúcar, entre otros.

Soluciones Concentradas. Son aquellas donde la cantidad de soluto es considerablemente grande con respecto al volumen total de la disolución.  Por ejemplo, la miel es una solución concentrada.

A su vez, las soluciones concentradas se subdividen en: insaturadas, saturadas y sobresaturadas.Leer más…«Clasificación de las soluciones»

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Métodos de Conservación de Alimentos: Concentración y Envoltura (Parte II)

La eliminación del agua de un alimento es otro procedimiento utilizado para obtener una conservación más prolongada. La eliminación total da como resultado un producto sólido y seco (se habla entonces de deshidratación) la eliminación parcial lleva a un concentrado líquido o almibarado.

 

Concentración

Se puede efectuar por frío, eliminando el agua en forma de cristales, o por calor. En la industria de los zumos o jugos de frutas, los concentrados basados en la evaporación de agua son los más utilizados. Se eliminan 1000 litros por hora, obteniéndose concentrados que se transportan fácilmente y que permiten posteriormente la venta de zumos de frutas y verduras “reconstituidos”.

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Dilución. Ejercicios Resueltos

Cuando nos sirven un vaso de jugo de naranja y este está muy concentrado, por lo general si no nos gusta así, lo que hacemos de forma automática es añadir más agua, de manera tal que el sabor del jugo sea de nuestro agrado, es decir, le bajamos la concentración a la bebida. Esta técnica que ejecutamos de manera instintiva, se le llama dilución.

La dilución es el proceso de preparación de una solución de menor concentración a partir de otra de mayor concentración, agregando solvente. En las disoluciones, la cantidad de soluto no varia, lo que cambia es el volumen de solvente, ya que a medida que se añade más solvente, la cantidad de soluto disminuye, debido a que el volumen y masa de la solución aumenta.  Leer más…«Dilución. Ejercicios Resueltos»

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Factores que afectan el equilibrio químico.

Las reacciones químicas que se encuentran en equilibrio no perciben cambios de manera espontánea, sin embargo se ven afectadas cuando son sometidas a un factor externo, como por ejemplo: la temperatura, concentración, presión y la presencia de catalizadores. Cuando esto ocurre, el sistema reacciona químicamente hasta conseguir nuevamente el equilibrio.

 

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Fracción Molar (Ejercicios Resueltos)

La fracción molar relaciona el número de mol de soluto con el número de mol total presente en solución. Se designa con la letra X y no presenta unidades.

 

Matemáticamente se expresa de la siguiente manera:

X = X soluto + X solvente = 1

X = Fracción molar

X soluto (Xsto) = Fracción molar del soluto

X solvente (Xste) = Fracción molar del solvente

La suma de las fracciones molares del soluto y solvente es igual a 1

 Otras fórmulas que nos permitirán para hallar fracción molar:

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Molalidad (Ejercicios Resueltos)

La molalidad se refiere al número de mol de soluto que se encuentra disuelto en un kilogramo de solvente. Por lo tanto, su unidad es mol/kg y se designa con la letra “m” minúscula. Por ejemplo: Si una solución presenta una concentración 5 molal, significa que contiene 5 mol de soluto en cada kilogramo de solvente. La expresión matemática empleada para calcular la molalidad es:

 

Ejercicios Resueltos.
  1. Calcule la molalidad de una solución que se prepara disolviendo 12 gramos de hidróxido de aluminio Al(OH)3 en 350 gramos de agua. Masa molar Al(OH)3= 78 g/mol.

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Normalidad (Ejercicios Resueltos)

En la pasada Guía de Estudios estudiamos las diferencias entre unidades química y unidades físicas de concentración, la definición y formulación de molaridad y resolución de ejercicios. En esta nueva guía de estudios vamos a estar trabajando con la Normalidad.

La Normalidad se define como la cantidad de equivalentes-gramos de soluto entre el volumen de la solución en litros. Se designa con la letra N mayúscula, aunque en la actualidad se le conoce como simplemente concentración equivalentes/Litros o en su abreviatura: eq/L.

El equivalente representa la porción de un compuesto químico cuya masa sustituye o está en capacidad de reaccionar con un átomo de hidrógeno (H+), y dependerá del tipo de sustancia al cual pertenece. Por ejemplo, en el caso del ácido clorhídrico (HCl), cuya masa molecular es 36,6 gramos/mol; su fórmula química contiene un hidrógeno (H+). La masa completa de 36,6 gramos puede ceder un hidrógeno; por lo tanto, esa es la masa que tiene un equivalente del compuesto, es decir ese es el peso equivalente. Ahora bien, para el ácido sulfúrico (H2SO4), que posee una masa molar de 98 gramos/mol y que contiene 2 átomos de hidrógeno en su fórmula, se considera que 49 gramos ceden un H+ y los otros 49 ceden el otro, por tal razón contiene 2 equivalentes cada uno de 49 gramos.

Entonces, podríamos decir que para los ácidos, el cálculo del peso equivalente se realiza dividiendo la masa molecular entre el número de hidrógenos contenidos en su fórmula.Leer más…«Normalidad (Ejercicios Resueltos)»

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