CONCENTRACIONES PORCENTUALES

1.- Porcentaje de masa de soluto en masa de solución, % m/m: Representa la cantidad en gramos de soluto que hay en 100 gramos de solución.

                                       masa de soluto

% m/m =                                                      X  100 %                  (1)                 

                                                   masa de soluto + disolvente

Ejemplo: Se disuelven 50.0 gramos de alcohol etílico (CH₃CH₂OH) en 150.0 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de la solución?

Respuesta: De acuerdo a la expresión (1), la relación se completa como sigue:

                            50.0 g CH₃CH₂OH

                                   % m/m =                                          X 100 % = 25.0 %       

                                                  (150.0 + 50.0) g solución

Finalmente la concentración de la solución:  [c] = 25.0 % m/m.

Ejercicios:

1.1.- Una solución de ácido clorhídrico (HCl) acuosa, tiene una concentración de 37.9 % m/m. ¿Cuántos gramos de esta solución contendrán 5.0 g de ácido clorhídrico?.             

(R: 13.2 g).

1.2.- Se desea preparar una solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 19 % m/m, cuyo volumen sea de 100 mL (la densidad de la solución es de 1.09 g/mL). ¿Cuántos gramos de agua y de NaOH se deben usar?. (R: 20.7 g de NaOH y 79.3 g de agua).

1.3.- ¿Qué concentración en % m/m tendrá una solución preparada con 20.0 g de NaCl (cloruro de sodio, sal común) y 200.0 g de agua?. (R: 9.09 % m/m).

1.4.- Se requieren 30.0 g de glucosa para alimentar a una rata de laboratorio. Si se dispone de una solución de glucosa (C₆H₁₂O₆)al 5.0 % m/m, ¿Cuántos gramos de esta solución serán necesarios para alimentar a las ratas?. (R: 600 g).

1.5.- Una solución acuosa es de 35.0 % m/m ¿Cuánta agua hay que agregar a 80.0 g de esta solución para que se transforme en una de 20.0 % m/m?. (R: 60.0 g de agua).

2.- Porcentaje de masa de soluto en volumen de solución, % m/v : Expresa la cantidad en gramos de soluto que hay en 100 mL de solución.

    masa soluto

% m/v =                                    X 100 %               (2)

                 volumen solución

Ejemplo: Se mezcla 30.0 g de Cloruro de potasio (KCl) en agua, formándose una solución de 150 mL. ¿Cuál es la concentración porcentual de masa en volumen de la solución?.

Respuesta: De acuerdo a la expresión (2), se debe reemplazar la masa de soluto y el volumen total de la solución obtenida:

                                                     30.0 g KCl

                                   % m/v =                                    X 100 %     =  20.0 %      

                                                  150 mL solución

                    Finalmente la concentración de la solución:  [c] = 20.0 % m/v.

Ejercicios:

2.1.- Se prepara una solución acuosa con 55.0 g de KNO₃ (nitrato de potasio), disolviendo la sal hasta completar 500 mL de solución. Calcule su concentración en % m/v.         

(R: 11.0 % m/v).

2.2.- Se obtiene una solución de [c] = 33.5 % m/v.

a.    ¿Qué significa 33.5 % m/v?

b.    ¿Qué densidad posee la solución si 100.0 mL de ella pesan 111.0 g?              

(R: 1.11 g/mL).

c.    ¿Cuántos gramos de soluto habrá en 40.0 mL de solución? (R: 44.4 g).

d.    Si se agrega agua a estos 40.0 mL de solución hasta completar 100.0 mL.      ¿Cuál será el % m/v de la solución resultante?. (R: 13.4 % m/v).

2.3.- Se mezclan 40.0  mL de una solución de CuSO₄ (sulfato de cobre), cuya concentración es de 67.0 % m/v, con 60.0 mL de otra solución de la misma naturaleza, cuya concentración es de 25.0 % m/v. ¿cuál es la concentración de la nueva solución obtenida de la mezcla?. (R: 41.8 % m/v).

2.4.- Al mezclar 13.5 g de NaOH con 56.8 g de agua se obtiene una solución cuya densidad es de 1.15 g/mL. Determine el % m/v de la solución resultante. (R: 22.1 % m/v).

2.5.- En una reacción química se producen 350 mg de clorhidrato de anilina (C₆H₈NCl). Si las aguas madres alcanzan un volumen de 150.0 mL, ¿cuál será la concentración del clorhidrato en la solución resultante de la reacción?. (R: 0.23 % m/v).

3.- Porcentaje de volumen de soluto en volumen de solución, % v/v: Expresa los cm³ o mL de soluto que hay en 100 cm³ o mL de solución. Se utiliza para determinar la concentración de una solución formada por solutos y disolventes líquidos.

               volumen soluto

% v/v =                                                         X 100 %         (3)

                           volumen soluto + disolvente

Ejemplo: Se disuelven 50.0 mL de alcohol etílico (CH₃CH₂OH) en 150.0 mL de agua. ¿Cuál es el porcentaje en volumen de la solución?

Respuesta: De acuerdo a la expresión (3), la relación se completa como sigue:

                            50.0 mL CH₃CH₂OH

                                   % v/v =                                                 X 100 % =  25 %       

                                                 (150.0 + 50.0) mL solución

Finalmente la concentración de la solución:  [c] =  25.0 % v/v.

Ejercicios:

3.1.- Se prepara una solución acuosa con 55.0 mL de metanol (CH₃OH), cuyo volumen total es de 500 mL. Calcule su concentración en % v/v. (R: 11.0 % v/v).

3.2.- Se obtiene una solución de [c] = 33.5 % v/v.

a.            ¿Qué significa 33.5 % v/v?

b.            ¿Qué densidad posee la solución si 100.0 mL de ella mazan 111.0 g?              (

R: 1.11 g/mL).

c.    ¿Cuántos mL de soluto habrá en 40.0 mL de solución? (R: 13.4 mL).

d.            Si se agrega agua a estos 40.0 mL de solución hasta completar 150.0 mL. ¿Cuál será el % v/v de la solución resultante?. (R: 8.93 % v/v).

3.3.- A partir de una solución acuosa de alcohol etílico (CH₃CH₂OH) al 65.0 % p/p, de densidad 1.35 g/mL, se debe preparar otra solución, cuya concentración sea 12.0 % v/v del alcohol. Las densidades del agua y del alcohol etílico son respectivamente 1.00 g/mL y 0.79 g/mL. Determine el volumen de la solución alcohólica de la que se dispone,  para obtener 100 mL de la solución deseada. (R: 10.8 mL).

BIBLIOGRAFIA

https://docs.google.com/document/d/1xXKsS9nKc50v4-uLFxEElaKcdIZj51425LexChy8K-M/edit?hl=es