Diferenzas entre revisións de «Concentración (química)»

Saltar ata a navegación Saltar á procura
sen resumo de edición
(retiro Categoría:Química por repetitiva, Categoría:Propiedades químicas xa está dentro da Categoría:Química)
 
En [[química]], [[física]] e [[físico-química]], a '''concentración''' dunha [[Solución (química)|solución]] ou [[disolución]] é a [[proporción]] ou [[relación]] que hai entre a cantidade de [[soluto]] e a cantidade de [[disolvente]], onde o soluto é a substancia que se disolve, o disolvente a substancia que disolve ao soluto, e a solución é o resultado da [[mestura]] homoxénea das dúas substancias anteriores. A menor proporción de soluto disolvido no disolvente, menos concentrada está a solución e, a maior proporción, máis concentrada está.
[[Ficheiro:Dilution-concentration simple example-es-2009-01-06.png|thumb|400px|Estes vasos, que conteñen unha solución dundunha tintetinguidura pardoparda avermelladoavermellada, mostran cambios cualitativos na concentración. As solucións á esquerda están máis diluídas, comparadas coas solucións máis concentradas da dereita.]]
 
==Solubilidade==
{{AP|Solubilidade}}
 
Cada substancia teneten unha [[solubilidade]] para un disolvente determinado. A solubilidade é a cantidade máxima de soluto que pode manterse disolvido nunha disolución, e depende de condicións como a [[temperatura]], a [[presión]] e a presenza doutras substancias disolvidas ou en suspensión. Cando se alcanza a máxima cantidade de soluto nunha solución dise que a solución está saturada, e xa non admitirá máis soluto disolvido nela. Se agregamos un pouco de [[sufatosulfato de cobre]] a un vaso con [[auga]], por exemplo, e axitamos cunha cullerriña, o sal disolverase. Se continuamos agregando sal, haberá cada vez máis concentración deste até que a auga xa non poida disolver máis sal por moito que a axitemos. Entón, a solución estará saturada, e o sal que lle agreguemos, en vez de disolverse, precipitará ao fondo do vaso. Se quentamos a solución, a auga poderá disolver máis sal (aumentará a solubilidade do sulfato na auguaauga), e se a arrefriamos, a auga terá menos capacidade para reter disolvido o sal, e o exceso precipitará.
 
==Formas de expresar a concentración==
Os termos cualitativos ou [[empirismo|empíricos]] son os que aparecen cando se usan expresións como, por exemplo, a limoada está "moi diluída" ou "moi concentrada".
 
Os termos cuantitativos son aqueles que expresan a concentración [[ciencia|cientificamente]] dunha maneira [[Número|numérica]] moi exacta e precisa. Algunhas destas formas cuantitativas de exprersarexpresar a concentración son as [[porcentaxe]]s de soluto, a [[molaridade]], a [[normalidade]] e as partes por millón, entre outras. Estas formas cuantitativas son as usadas tanto na [[investigación|investigación científica]] como na [[industria]] para a elaboración de produtos.
 
;'''Exemplos'''
O [[alcohol]] comercial de uso doméstico, por exemplo, xeralmente non vén nunha presentación pura (100 % alcohol), senón que é unha solución de alcohol en agua en certa proporción, onde o alcohol é o soluto (a substancia que se disolve) e a auga é o disolvente (a substancia que disolve o soluto). Cando a etiqueta do envase di que este alcohol está ao 70 % V/V (de concentración) significa que hai un 70 % de alcohol, e o resto, o 30 %, é auga.
 
O zume de [[laranxa]] comercial adoita ter unha concentración do 60 % V/V, o que indica que o 60 %, (o soluto), é zemezume de laranxa, e o resto, o 40 % (o disolvente), é auga.
 
A [[tintura de iodo]], que nunha presentación comercial pode ter unha concentración do 5 %, significa que hai un 5 % de [[iodo]], (o soluto), disolvido nun 95 % de alcohol, (o disolvente).
Adoito na linguaxe informal, non técnica, a concentración descríbese dunha maneira cualitativa co uso de adxectivos como "diluída" ou "débil", para as solucións de concentración relativamente baixa, e doutros como "concentrada" ou "forte", para as solucións de concentración relativamente alta.
 
Nunha mestura, estes termos relacionan a cantidade dunha [[substancia]] coa intensidade observábel dos efectos ou [[propiedadpropiedade]]ess, como a [[cor]], o [[sabor]], o [[olor]], a [[viscosidade]], a [[condutividade eléctrica]], etc., causados por dita substancia. Por exemplo, a concentración dun [[café]] pode determinarse pola intensidade da cor e sabor da infusión, a dunha limoada polo seu sabor e olor, a da auga [[azucre|azucrada]] polo seu sabor, etc. Unha regra práctica é que canto máis concentrada é unha solución [[cor|cromática]], xeralmente máis intensamente coloreada está.
 
Dependendo da proporción de soluto con respecto ao disolvente, unha solución pode estar diluída ou concentrada:
====Insaturada, saturada e sobresaturada====
 
A concentración dunha solución pode clasificarse, en termos da solubilidade. DependiendoDependendo de se o soluto está disolvido no disolvente na máxima cantidade posíbel, ou menor ou maior a esta cantidade, para unha [[temperatura]] e [[presión]] dadas:
 
* '''Solución insaturada:''' é a solución que ten unha menor cantidade de soluto que o máximo que puidera conter a unha temperatura e presión determinadas.
* '''Solución saturada:''' é a que ten a máxima cantidade de soluto que pode conter a unha temperatura e presión determinadas. Unha vez que a solución está saturada non pode disolver máis soluto. Nelas existe un [[equilibrio químico|equilibrio]] entre o soluto e o disolvente.
* '''Solución sobresaturada:''' é a que contén un exceso de soluto a unha temperatura e presión determinadas (ten máis soluto que o máximo permitido nunha solución saturada). Cando se quenta unha solución saturada, pódese disolver unha maior cantidade de soluto. Se esta solución se arrefría lentamente, pode mantenermanter disolvido este soluto en exceso se non se a perturba. Porén, a solución sobresaturada é inestábel, e con calquera perturbación como, por exemplo, un movemento brusco, ou golpes suaves no recipiente que a contén, o soluto en exceso inmediatamente precipitará, quedando entón como unha solución saturada.
 
===Concentración en termos cuantitativos===
 
Para usos científicos ou técnicos, una apreciación cualitativa da concentración dunha sioluciónsolución case nunca é suficiente, polo tanto as medidas cuantitativas son necesarias para describir a concentración.
 
A diferenza das concentracións expresadas dunha maneira cualitativa ou empírica, as concentracións expresadas en termos cuantitativos ou valorativos teñen en conta dunha maneira moi precisa as proporcións entre as cantidades de soluto e disolvente que se están utilizando nunha solución. Este tipo de clasificación das concentracións e a que se utiliza adoito na ciencia, na farmacia e na industria, xa que en todas estas activiadeseactividades necesitan medicións moi precisas das concentracións dos produtos manexados.
 
Hai diferentes maneiras de expresar a concentración cuantitativamente. As máis comúns relaciónanse máis abaixo. Baséanse na [[masa]], o [[volume]], ou ambas as magnituidesmagnitudes. Dependendo no que se basean non é sempre trivial converter unha medida en outra, xa que o coñecemento da [[densidade]] pode ser necesario. Ocasionalmente esta información pode non estar dispoñíbel, particularmente se a temperatura varía.
 
En termos cuantitativos (ou valorativos), a concentración da disolución pode expresarse como:
* Outras:
** [[Densidade]]
** NombesNomes propios
 
No [[Sistema Internacional de Unidades]] ([[SI]]) emprégase a unidade mol·m<sup>-3</sup>.
===Porcentaxe volume-volume (% V/V)===
Expresa o volume de soluto por cada cen unidades de volume da solución. Adoita usarse para mesturas líquidas ou gasosas, nas que o volume é un parámetro importante a ter en conta. É dicir, a porcentaxe que representa o soluto no volume total da solución. Adoita expresarse simplificadamente como "'''% v/v'''".
<center><math>\ % \mbox{ volume} = \frac{\mbox{volume de soluto}(mL)}{\mbox{volumenvolume de solución}(mL)}\cdot 100 </math></center>
 
Por exemplo, se temos unha solución do 20 % en volume (20 % v/v) de alcohol en auga quere dicir que hai 20 mL de alcohol por cada 100 mL de solución.
 
===Concentración en masa-volume (% m/V)===
Pódense usar tamén as mismasmesmas unidades que para medir a [[densidade]] aínda que non convén combinar ambos os conceptos. A ''densidade'' da mestura é a masa da solución dividida polo volume desta, mentres que a ''concentración'' en ditas unidades é a masa de soluto dividida polo volume da disolución por 100. Adoita usarse os gramos por mililitro (g/mL) e ás veces exprésase como "'''% m/V'''".
<center><math>\ % \mbox{ m/V} = \frac{\mbox{ masa de soluto} (g)}{\mbox{volume de solución} (mL)}\cdot 100 </math></center>
 
| solución || style="background:#CCFFFF" align="right" | 400 g || style="background:#CCFFFF" align="right" | '''100%'''
|}
|| Exemplo: Supoñamos que non tenemostemos a porcentaxe do soluto. Para calcularlacalculala, usamos a regra de tres:
* Se 20 gramos do soluto son o X %, e
* 380 gramos de disolución son o 95 %,
* Se 380 gramos do disolvente son o 95 %, e
* X gramos da solución son o 100 %,
* cántoscantos son os gramos da solución?
* Os gramos da solución son 400 g = 380 g x 100 / 95
|}
=====Exemplo 1=====
 
Se teñen 250 gramos de auguaauga e quérese facer unha solución de bicarbonato de sodio ao 8 %. Cantos gramos de bicarbonato de sodio se necesitan?, cantos gramos de solución se producirán?, cal é a porcentaxe do disolvente?
 
Datos:
 
==Molaridade==
A '''[[molaridade]]''' ('''M'''), ou '''concentración molar''', é o número de [[mol]]es de soluto por cada [[litro]] de disolución. Por exemplo, se disolvemos 0,5 moles de soluto en 1000 mL de solución, temos unha concentración dese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar unha solución desta concentración habitualmente disólvese primeiro o soluto nun volume menor, por ejemplo 300 mL, e trasládase esa solución a un [[matraz|matraz aforado]] aforado, para despois enrasalo con máis disolvente até os 1000 mL.
<center><math>M =\frac{\mbox{moles de soluto}}{\mbox{litros de solución}}</math></center>
 
 
==Molalidade==
A '''molalidade''' ('''m''') é o número de [[mol]]es de soluto dividido por [[quilogramo]] de [[disolvente]] (''non de [[solución (química)disolución|solución]]'').
 
Para preparar solucións dunha determinada molalidade, non se emplea un matraz aforado como nocaso da molaridade senón que uede hacer en un [[vaso|vaso]] de precipitados]] e pesando cunha [[balanza]] analítica, previo peso do vaso baleiro para poderlle restar o correspondente valor.
 
<center><math>m = \frac{\mbox{moles de soluto}}{\mbox{kg de disolvente}} </math></center>
 
A principal vantaxe deste método de medida respecto á [[molaridade]] é que como o [[volusmevolume]] dunha disolución depende da [[temperatura]] e da [[presión]], cando estas cambian, o volume cambia con elas. Grazas a que a molalidade non está en función do volume, é independente da temperatura e da presión, e pode medirse con maior precisión.
 
Emprégase menos que a molaridade pero é igual de importante.
* ''N'' é a normalidade da solución.
* ''M'' é a [[#Molaridade|molaridade]] da solución.
* ''H<sup>+</sup>'' é a cantidade de [[Protón|protóns]] cedidos por unha [[molécula]] de ácido.
* ''OH<sup>–</sup>'' é a cantidade de [[hidroxilo]]shidroxilos cedidos por unha [[molécula]] da base.
 
Exemplos:
 
===Normalidade redox===
É a normalidade dunha solución cando se utiliza para unha reacción como [[axente oxidante]] ou como [[axente redutor]]. Como un mesmo composto pode actuar como oxidante ou como redutor, adoita indicarse se se trata da normalidade como oxidante (N<sub>ox</sub>) ou como redutor (N<sub>rd</sub>). Por iso adoitan [[Titulación|titularse]] utilizando [[Indicador redox|indicadores redox]].
 
Neste caso, os equivalentes poden expresarse da seguinte forma:
Onde:
* ''n'' é a cantidade de equivalentes.
* ''moles'' é a cantidadedecantidade de [[Mol|moles]].
* ''e<sup>–</sup>'' é a cantidade de [[electrón]]s intercambiados na semirreacción de oxidación ou redución.
 
Onde:
* ''N'' é a normalidade da solución.
* ''M'' é a [[#Molaridade|molaridade]] da solución.
* ''e<sup>–</sup>'' é a cantidade de electróns intercambiados na semirreacción de oxidación ou redución.
 
 
===Outros artigos===
* [[Soluto]].
* [[Disolvente]].
* [[Disolución]].
* [[Solubilidade]].
* [[Equilibrio químico]].
 
===Ligazóns externas===
* [http://www.vaxasoftware.com/doc_edu/qui.html Táboa de fórmulas de concentración de solucións] {{es}}.
 
[[Categoría:Propiedades químicas]]
188.141

edicións

Menú de navegación