Calcular concentraciones y distinguir cantidad de soluto, masa de disolución y volumen final.
Míralo en un dibujo
Se comparan 0,10 mol en 1,0 L y 0,10 mol en 0,50 L. Las concentraciones molares son 0,10 M y 0,20 M. El volumen es el de disolución, no solo el del disolvente.
Antes de seguir: ¿Qué ocurre con c si el volumen se duplica conservando los moles de soluto?
Comprueba tu razonamiento
Se reduce a la mitad: c=n/V.
Antes de empezar
Necesitas manejar: Moles y masa molar; Unidades de volumen; Proporcionalidad.
Escribe en papel tu respuesta a esta pregunta antes de desplegarla.
¿Qué significa cV?
Los moles de soluto, si c y V tienen unidades compatibles.
En un minuto
- Los moles de soluto, si c y V tienen unidades compatibles.
- La masa total de la disolución.
- Su densidad.
- No: volumen de disolución frente a masa de disolvente.
Entiende la idea
El concepto
Una disolución es una mezcla homogénea y su concentración expresa la proporción de soluto respecto a una cantidad definida de disolución o disolvente. No existe una única medida de concentración. La concentración másica en g/L divide masa de soluto entre volumen de disolución; la concentración molar, o molaridad, divide moles de soluto entre litros de disolución.
El porcentaje en masa usa como denominador la masa total de la disolución, no solo la masa del disolvente. La molalidad divide moles de soluto entre kilogramos de disolvente, una definición diferente. La fracción molar divide moles de un componente entre moles totales. Cada expresión necesita unidades y denominadores correctos antes de realizar operaciones.
Cómo utilizarlo sin errores
La densidad relaciona masa y volumen de la disolución completa. Permite pasar de un porcentaje en masa a molaridad si también se conoce la masa molar del soluto. No debe confundirse densidad, que incluye toda la masa, con concentración másica, que cuenta solamente la masa de soluto por volumen.
Preparar una disolución a un volumen final determinado no significa añadir ese volumen de agua a la masa calculada. El soluto contribuye al volumen final y los volúmenes pueden no ser aditivos. En un laboratorio se emplean procedimientos y material adecuados para la exactitud requerida, además de evaluación de riesgos y supervisión. Aquí se resuelven diseños numéricos en papel; no se indican manipulaciones domésticas ni se supone que cualquier sustancia pueda manejarse sin protección.
Fórmulas y condiciones de uso
Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.
Consultar la notación textual original
c=n_soluto/V_disolución(L). C_m=m_soluto/V_disolución. %m/m=100m_soluto/m_disolución. ρ=m_disolución/V_disolución.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1 · Calcula la masa de NaCl para una disolución final de 250 mL y 0,200 mol/L, usando M=58,44 g/mol.
- El volumen final es 0,250 L. Se necesitan n=cV=0,200·0,250=0,0500 mol.
- La masa es m=nM=0,0500·58,44=2,922 g, aproximadamente 2,92 g.
- El cálculo se refiere a 250 mL de disolución final, no a añadir 250 mL de agua sin controlar el volumen resultante.
Ejemplo 2 · Una disolución ficticia tiene 10 % en masa de un soluto M=40,0 g/mol y densidad 1,10 g/mL. Calcula su molaridad.
- Tomamos 1,00 L de disolución: su masa es 1000·1,10=1100 g.
- El soluto supone 0,10·1100=110 g, equivalentes a 110/40,0=2,75 mol.
- En un litro, la molaridad es 2,75 mol/L. La densidad no era directamente la concentración de soluto.
Practica antes de mirar la solución
Práctica 1 · Se disuelven 5 g de soluto y 95 g de disolvente. Calcula el porcentaje en masa.
Primera ayuda
El denominador es la suma de masas.
Ver solución razonada
m_disolución=100 g y el porcentaje es 5/100·100=5 %. No es 5/95·100.
Práctica 2 · Una disolución contiene 0,30 mol en 600 mL. Calcula c.
Primera ayuda
Convierte mL a L.
Ver solución razonada
c=0,30/0,600=0,50 mol/L.
Práctica 3 · Se tienen 0,20 mol de soluto en 0,50 kg de disolvente. Calcula la molalidad y explica por qué no es directamente molaridad.
Primera ayuda
La molalidad usa masa de disolvente.
Ver solución razonada
La molalidad es 0,20/0,50=0,40 mol/kg. Para molaridad faltaría el volumen final de disolución.
El error que debes evitar
No dividir por mililitros cuando c se expresa por litro. No sustituir masa de disolvente por masa total. No confundir volumen final con volumen de agua añadido.
Comprueba lo aprendido
Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.
El denominador de la molaridad es…
Solución y explicación
Respuesta: Volumen de disolución en litros. La molaridad usa el volumen final de la mezcla homogénea.
Un 10 % m/m significa…
Solución y explicación
Respuesta: 10 g de soluto por 100 g de disolución. El denominador incluye soluto y disolvente.
Densidad y concentración másica…
Solución y explicación
Respuesta: Usan masas diferentes en el numerador. Una usa masa total; la otra masa de soluto.
Recupera las ideas de memoria
Antes de revelar cada respuesta, di la tuya en voz alta o escríbela. Marca si la recordabas para programar el siguiente repaso.
¿Qué significa cV?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Los moles de soluto, si c y V tienen unidades compatibles.
Intenta responder antes de mirar.
¿Qué masa usa %m/m en el denominador?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
La masa total de la disolución.
Intenta responder antes de mirar.
¿Qué dato conecta masa y volumen de disolución?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
Su densidad.
Intenta responder antes de mirar.
¿Molaridad y molalidad son iguales?
Ya lo he intentado: revelar respuesta
No: volumen de disolución frente a masa de disolvente.
Intenta responder antes de mirar.
Explícalo y llévalo a otro problema
Explica cómo elegirías una base de cálculo de 100 g o de 1 L para convertir entre porcentaje en masa y molaridad, sin describir una manipulación real.
Cierre en papel: explica el procedimiento, anota una condición de validez y vuelve a resolver un ejercicio que te haya costado sin consultar sus pasos.
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Fuentes y revisión editorial
Material de elaboración propia con asistencia de IA. Revisión docente final pendiente. La comprobación técnica no certifica la adaptación a una convocatoria concreta de PAU.