La receta cuantitativa de una disolución
Las formas de expresar concentración
- MOLARIDAD (M) = moles de soluto / litro de DISOLUCIÓN. La más usada en el laboratorio.
- MOLALIDAD (m) = moles de soluto / kilogramo de SOLVENTE. No depende de la temperatura.
- % en masa = (masa soluto / masa disolución) × 100; % en volumen análogo con volúmenes.
- ppm (partes por millón) para trazas: mg de soluto por kg o por litro; contaminación, minerales, cloro del agua.
Ejemplo resuelto: preparar 250 mL de NaCl 0.2 M
- moles necesarios = M × V = 0.2 mol/L × 0.250 L = 0.05 mol.
- masa = 0.05 mol × 58.5 g/mol = 2.93 g de NaCl.
La fórmula de la dilución
Para hacer una solución menos concentrada a partir de una concentrada (un "stock"), basta M₁V₁ = M₂V₂: los moles que salen del concentrado son los que terminan diluido. Ejemplo: de HCl 12 M, ¿qué volumen tomas para preparar 500 mL de HCl 0.6 M? V₁ = M₂V₂/M₁ = 0.6 × 500 / 12 = 25 mL, y se completan hasta 500 mL. Por eso "siempre se añade el ácido al agua, nunca el agua al ácido".
Qué disuelve a qué: factores de solubilidad
- NATURALEZA: "semejante disuelve a semejante" (polar con polar).
- TEMPERATURA: en sólidos suele AUMENTAR la solubilidad al calentar (por eso se disuelve más azúcar en té caliente); en GASES DISMINUYE (el refresco caliente pierde su burbuja).
- PRESIÓN: casi no afecta a sólidos/líquidos, pero aumenta la solubilidad de gases (ley de Henry: la soda embotellada bajo presión).
- AGITACIÓN y tamaño de partícula: aumentan la VELOCIDAD de disolución, no la cantidad máxima que se puede disolver.
Curva de solubilidad y saturación
Una solución SATURADA contiene el máximo disuelto a esa temperatura; si añades más, queda como sólido. Al leer una curva de solubilidad puedes decidir si, al enfriar una solución saturada en caliente, cristalizará el exceso (re-cristalización, una técnica purificadora clásica).
Básico
La molaridad se define como:
Calentar siempre aumenta la solubilidad de todos los solutos.
Para preparar 500 mL de disolución 0.2 M se necesitan moles de soluto.
Intermedio
Une cada expresión con su unidad típica:
¿Qué volumen de NaOH 2 M se necesita para preparar 100 mL de NaOH 0.5 M? En mL.
Avanzado
Un técnico debe preparar 250 mL de disolución 0.1 M de KNO₃ (M = 101 g/mol). Calcula la masa a pesar y describe el procedimiento correcto de preparación, explicando por qué se afora al volumen final.
Se evalúa moles = 0.025, masa = 2.53 g, y explicar que primero se disuelve con menos agua y luego se completa al aforo para que el VOLUMEN FINAL sea 250 mL (base de la molaridad).
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Conexiones con otros aprendizajes
La molaridad es la llave de la estequiometría en disolución y de las titulaciones (U3); la idea de "semejante disuelve a semejante" viene de la polaridad (U2); y el pH (esta U4) es una concentración de H⁺ expresada en escala logarítmica.
Khan Academy · DisolucionesPráctica de concentración y dilución.
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Preparar y expresar disoluciones
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