Soluciones Molares (M) y Soluciones Normales (N)
Las mezclas
homogéneas son aquellas que tienen la misma composición y cantidad de sustancia
en cada una de sus partes.
La
soluciones son mezclas homogéneas de dos o mas componentes.
Sus
componentes no son distinguibles a simple vista.
La
soluciones están formadas por un di-solvente; componente de mayor
proporción en la solución y un soluto;
la parte con menor proporción.
Las
soluciones cuyo mayor componente es agua se llaman soluciones acuosas.
Las soluciones
acuosas pueden ser diluidas, concentradas, insaturadas, saturadas, sobre saturadas.
Toda
sustancia polar tiene la posibilidad de entrar en solución acuosa hasta cierta
cantidad (solubilidad); mas allá de
esta cantidad se separara y se asienta o flota, dependiendo de su densidad.
La solubilidad aumentará o disminuirá de
acuerdo con la temperatura.
Así la
solubilidad de una sustancia se presenta en tablas a diferentes
temperaturas.
Normalmente
a medida que se calienta la solución mayor cantidad de soluto podrá disolver.
Las medidas
utilizadas para determinar la cantidad de soluto en una solución (es su concentración), son entre otras:
Porciento en peso (%p/p): Cantidad de gramos presentes
en 100 gramos de solución.
Porciento en volúmen (%/v/v): Cantidad de mililitros o
litros presentes en 100mL ó 100L de solución respectivamente.
Partes: Cantidad de partes en 100 partes de
solución.
Partes por millón (ppm): milígramos de soluto
presentes en 1000 gramos (1Kg) de solución.
En Química se utilizan distintas medidas de concentración (cantidad
de soluto disuelto para formar un litro
de solución, o disuelto en un litro o en un Kg. de agua).
Estas unidades son:
Molaridad:
Cantidad de moles/Litro de solución.
Mol es la unidad internacional de
masa. Una molécula gramo (mol)
representa el peso molecular (masa molecular) de la molécula de que se trate.
Una mol contiene = 602mil trillones de moléculas = 6.02x1023
La Molaridad de una solución representa el
número de moléculas gramos (moles) en un litro de solución.
Solución Molar
(1M): Una molécula gramo (una mol) disuelta
en un litro de solución.
Normalidad:
Cantidad de Equivalentes/Litro de solución
Solución Normal
(1N): Un Equivalente gramo (un equivalente)
disuelto en un litro de solución.
Un Equivalente
(Eq.) representa el peso molecular del compuesto dividido entre su número de
valencia).
Solución Molal
(1m): Una molécula gramo disuelto en un Kg de solvente.
Es una unidad de cantidad.
Un mol de sal común NaCl contiene
602mil trillones de moléculas y pesa (su masa es de) 58.5g/mol
Un mol de H2SO4
contiene 602 mil trillones de moléculas y pesa 98 g/mol
Un mol de glucosa C6(H2O)6
tiene 602 mil trillones de moléculas y pesa 180 g/mol
Número de
moles que hay en una cantidad de gramos de sustancia = peso en gramos / peso
molecular.
Moles = gramos /PM gramos = Moles x PM
Ejemplos:
1.- ¿Qué
cantidad de moles hay en 396 g. de H2SO4?
relaciones
|
|
Calculo
del peso molecular del ácido sulfúrico H2SO4
PM
= ∑ Ni (uma)i
PMH2SO4 = NH(uma)H
+ NS(uma)S + NO(uma)O
|
|
PM = peso molecular
N = número de elementos en la
molécula
uma = unidad de masa atómica
(Daltons)
|
H
Hidrógeno
S
Azufre
O
Oxígeno
|
Mol = número de moles
M = masa
PM = peso molecular
|
Datos
|
Sustitución
|
mol
= ?
m
= 396 g.
PMH2SO4 = ?
|
Calculo del peso molecular del ácido
sulfúrico:
PM
= ∑ Ni (uma)i
PM = 2H(1)H
+ 1S(32)S + 4O(16)O = 98g/mol
PM = peso molecular
N = número de elementos en la
molécula
uma = unidad de masa atómica
(Daltons)
Calculo
del número de moles que hay en 396g. de ácido sulfúrico:
Mol = número de moles
M = masa
PM = peso molecular
|
Resultados
|
396 g de
ácido sulfúrico H2SO4 equivalen a 4 moles
|
2.- Si se
disuelven 4 moles de ácido sulfúrico para formar un litro de solución. ¿Qué molaridad tendrá esa solución?
Relación
|
Molaridad
=
|
Datos
|
Sustitución
|
Mol = 4 mol de H2SO4
V = 1 Litro de solución
|
M =
|
Resultado
|
Si se disuelven 4 moles de ácido
sulfúrico equivalentes a 396 g. Para formar un litro de solución dará como
resultado una solución 4 Molar (4M)
|
3.- Si se
disuelven los 4 moles de ácido sulfúrico para formar medio litro de solución. ¿Qué molaridad resultará en esa
solución?
Relación
|
Molaridad
=
|
Datos
|
Sustitución
|
Mol = 4 mol de H2SO4
V = 0.5 Litro de solución
|
M =
|
Resultado
|
Si se disuelven 4 moles de ácido
sulfúrico equivalentes a 396 g. Para formar un medio Litro de solución dará
como resultado una solución 8 Molar (8M)
|
4.- ¿Cuántos
Equivalentes son los 396g de H2SO4?
relaciones
|
|
Calculo del peso molecular del ácido sulfúrico H2SO4
PM = ∑
Ni (uma)i
PMH2SO4
= NH(uma)H + NS(uma)S + NO(uma)O
|
|
PM =
peso molecular
N =
número de elementos en la molécula
uma =
unidad de masa atómica (Daltons)
|
H Hidrógeno
S Azufre
O Oxígeno
|
1Eq = Un Equivalente gramo
PM = peso molecular
m = masa
|
Datos
|
Sustitución
|
Eq.
= ?
m
= 396 g.
PMH2SO4 = ?
#
H = 2
|
Calculo del peso molecular del ácido
sulfúrico:
PM
= ∑ Ni (uma)i
PM = 2H(1)H
+ 1S(32)S + 4O(16)O = 98g/mol
PM = peso molecular
N = número de elementos en la
molécula
uma = unidad de masa atómica
(Daltons)
Calculo de Un Equivalente de ácido
sulfúrico:
1Eq.
H2SO4 =
Calculo
del número de equivalentes en 396g. de
ácido sulfúrico:
Mol
= número de moles
M
= masa
PM
= peso molecular
|
Resultados
|
396 g de
ácido sulfúrico H2SO4 equivalen a 8 equivalentes
Lo que es
igual a la Molaridad por el Numero de
Hidrógenos
|
3.- Si se
disuelven los 8 Equivalentes de ácido
sulfúrico para formar un litro de
solución. ¿Qué molaridad resultará
en esa solución?
Relación
|
Normalidad
=
|
Datos
|
Sustitución
|
#Eq = 8 Eq.
V = Litro de solución
|
N =
|
Resultado
|
Si se disuelven 8 Equivalentes de ácido sulfúrico equivalentes a 396 g.
Para formar un Litro de solución dará como resultado una solución 8 Normal
(8N)
|
Ejercicios:
1.- ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico se requieren para obtener
un litro de Solución 1M?
2.- ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico
se necesitan para hacer un litro de solución 1N?
3.- ¿Cuántos gramos de Na2SO4
hay en 15 mL. de una solución 0.5M
de Na2SO4?
4.- ¿Cuántos mililitros de una
solución 0.50 M tendrán 0.038 moles de esta sal?
Unidades
Las unidades SI para la concentración molar son mol/m3. Sin embargo, la mayor parte de la
literatura química utiliza tradicionalmente el mol/dm3, o mol . dm-3, que es lo mismo
que mol/L. Esta unidad tradicional se expresa a menudo por la M (mayúscula)
(pronunciada molar), precedida a veces por un prefijo SI, como en:
Los términos "milimolar" y "micromolar"
se refieren a mM y μM (10-3 mol/L y 10-6 mol/L), respectivamente.
Nombre
|
Abreviatura
|
Concentración
|
Milimolar
|
mM
|
10-3 molar
|
Micromolar
|
μM
|
10-6 molar
|
Nanomolar
|
nM
|
10-9 molar
|
Picomolar
|
pM
|
10-12 molar
|
Femtomolar
|
fM
|
10-15 molar
|
Attomolar
|
aM
|
10-18 molar
|
Zeptomolar
|
zM
|
10-21 molar
|
Yoctomolar
|
Rangos de referencia para exámenes de sangre comunes
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