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Diluciones y mezclas

Resolver diluciones y mezclas conservando los moles pertinentes y declarando cuándo se suponen volúmenes aditivos.

Míralo en un dibujo

Diluir conserva el soluto transferido. Descripción en el texto contiguo.
Diluir conserva el soluto transferido

Una porción con 0,10 mol de soluto pasa de 0,50 L a 1,0 L de volumen final. La concentración baja de 0,20 M a 0,10 M y los moles permanecen iguales.

Antes de seguir: ¿Por qué puede usarse c₁V₁=c₂V₂ en esta dilución?

Comprueba tu razonamiento

Porque no se añade ni se elimina soluto ni hay reacción: ambos productos representan los mismos moles.

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 expresa c₁V₁=c₂V₂?

Conservación de moles del soluto en una dilución sin pérdidas.

En un minuto

  • Conservación de moles del soluto en una dilución sin pérdidas.
  • No: es el volumen final de disolución.
  • Solo en condiciones especiales, como volúmenes iguales y aditivos del mismo soluto sin reacción.
  • Si se miden o se aproximan como aditivos.

Entiende la idea

El concepto

Diluir una disolución consiste en añadir disolvente sin cambiar la cantidad de soluto, siempre que no haya reacción, pérdida ni otras transformaciones. La concentración disminuye al aumentar el volumen final. La igualdad c₁V₁=c₂V₂ expresa conservación de moles, no una regla que pueda aplicarse a cualquier mezcla sin revisar qué ocurre.

Para calcular una alícuota de disolución concentrada se despeja V₁=c₂V₂/c₁. V₂ es el volumen final deseado, no el volumen de disolvente que se añade. La relación funciona con unidades de volumen iguales a ambos lados, aunque al convertir cV en moles se requieren litros cuando c está en mol/L. Los ejercicios son de planificación matemática; la preparación real debe realizarse bajo protocolos de laboratorio y supervisión.

Cómo utilizarlo sin errores

Al mezclar disoluciones del mismo soluto sin reacción, los moles se suman. La concentración final se obtiene dividiendo la suma de moles entre el volumen final medido o proporcionado. No siempre puede sumarse directamente los volúmenes iniciales: la aditividad es una aproximación que debe declararse. La media simple de concentraciones solo coincide con el resultado en casos particulares, como volúmenes iguales y aditivos.

Cuando las sustancias reaccionan entre sí, primero se plantea la estequiometría y después se calcula la concentración de lo que queda. Tampoco una evaporación se trata igual que una dilución si el soluto es volátil o se degrada. Identificar qué magnitud se conserva y bajo qué supuestos es más importante que memorizar una ecuación aislada.

Fórmulas y condiciones de uso

Lee las condiciones junto con cada expresión. Una fórmula sin sus hipótesis puede dar un resultado incorrecto.

c 1 V 1 = c 2 V 2 dilución sin reacción
Diluciones y mezclas · expresión 1
c f = c 1 V 1 + c 2 V 2 V f mismo soluto, sin reacción
Diluciones y mezclas · expresión 2
Consultar la notación textual original

Dilución sin pérdida: c₁V₁=c₂V₂. Mezcla sin reacción: c_f=(c₁V₁+c₂V₂)/V_f. Si se asume aditividad: V_f=V₁+V₂.

Ejemplos resueltos

Ejemplo 1 · ¿Qué volumen de una disolución 2,0 mol/L permite obtener 250 mL finales a 0,20 mol/L?

  1. V₁=c₂V₂/c₁=0,20·250/2,0=25 mL.
  2. Los moles iniciales en la alícuota son 2,0·0,025=0,050 mol y coinciden con 0,20·0,250.
  3. Se parte de 25 mL de disolución madre para un volumen final de 250 mL; no se interpreta automáticamente como añadir exactamente 250 mL de agua.

Ejemplo 2 · Mezcla 100 mL de 0,50 mol/L y 200 mL de 0,20 mol/L del mismo soluto, sin reacción y con volúmenes aditivos.

  1. Los moles son 0,100·0,50=0,050 mol y 0,200·0,20=0,040 mol.
  2. El total es 0,090 mol en 0,300 L. La concentración final es 0,30 mol/L.
  3. La media simple (0,50+0,20)/2=0,35 no sirve porque los volúmenes son diferentes.

Practica antes de mirar la solución

Práctica 1 · Se diluyen 50 mL de 0,40 mol/L hasta 200 mL finales. Calcula la concentración.

Primera ayuda

La cantidad de soluto permanece constante.

Ver solución razonada

c₂=0,40·50/200=0,10 mol/L; el volumen se cuadruplica y la concentración se divide por cuatro.

Práctica 2 · Se mezclan 100 mL y 100 mL de concentraciones 0,10 y 0,30 mol/L del mismo soluto, con aditividad.

Primera ayuda

Suma moles y divide por 0,200 L.

Ver solución razonada

n=0,010+0,030=0,040 mol; c=0,040/0,200=0,20 mol/L. Aquí sí coincide con la media simple por usar volúmenes iguales.

Práctica 3 · Una disolución de 0,50 L y 0,20 mol/L pierde disolvente y queda en 0,40 L, sin perder soluto ni reaccionar. Calcula c final.

Primera ayuda

Conserva 0,10 mol de soluto.

Ver solución razonada

c_f=0,10/0,40=0,25 mol/L. La concentración aumenta; el supuesto de soluto no perdido es imprescindible.

El error que debes evitar

No sumar concentraciones. No usar una igualdad de dilución para una neutralización sin revisar coeficientes. No asumir aditividad de volúmenes sin indicarlo.

Comprueba lo aprendido

Autoevaluación formativa: no es una nota oficial ni un examen vigilado.

En una dilución ideal se conserva…

  1. La concentración
  2. El volumen
  3. La cantidad de soluto
Solución y explicación

Respuesta: La cantidad de soluto. Al aumentar el volumen disminuye c, pero n se mantiene.

La concentración de una mezcla sin reacción se calcula…

  1. Sumando moles y dividiendo por volumen final
  2. Sumando concentraciones siempre
  3. Promediando sin pesos
Solución y explicación

Respuesta: Sumando moles y dividiendo por volumen final. La magnitud aditiva es n, no necesariamente c ni V.

Si dos solutos reaccionan entre sí…

  1. Se ignora la reacción
  2. Hay que resolver primero la estequiometría
  3. Siempre vale c₁V₁=c₂V₂
Solución y explicación

Respuesta: Hay que resolver primero la estequiometría. La cantidad de cada especie puede cambiar.

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 expresa c₁V₁=c₂V₂?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Conservación de moles del soluto en una dilución sin pérdidas.

Intenta responder antes de mirar.

¿V₂ es agua añadida?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

No: es el volumen final de disolución.

Intenta responder antes de mirar.

¿Cuándo promediar concentraciones sin pesos?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Solo en condiciones especiales, como volúmenes iguales y aditivos del mismo soluto sin reacción.

Intenta responder antes de mirar.

¿Qué debe declararse sobre los volúmenes de una mezcla?

Ya lo he intentado: revelar respuesta

Si se miden o se aproximan como aditivos.

Intenta responder antes de mirar.

Explícalo y llévalo a otro problema

Escribe un balance de moles para cada ejemplo antes de usar fórmulas y comprueba que la concentración final queda entre las iniciales en la mezcla sin reacción.

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.