¿Por qué medir la concentración?
Al preparar una disolución, la cantidad de soluto disuelto importa mucho. Un agua demasiado salada no se puede beber; un medicamento demasiado concentrado es peligroso. Los químicos necesitan una magnitud precisa para expresarlo: la concentración en masa.
Definición y fórmula
La concentración en masa (se escribe C_m) de una disolución es la masa de soluto disuelto por litro de disolución:
C_m = m_soluto / V_disolución
- m_soluto está en gramos (g)
- V_disolución está en litros (L)
- C_m está en gramos por litro (g/L)
Ejemplos cotidianos
| Disolución | Concentración aproximada (g/L) |
|---|---|
| Agua de mar | 35 |
| Suero fisiológico | 9 |
| Bebida isotónica deportiva (azúcares) | 60 |
| Agua azucarada (té) | 5–30 |
El suero fisiológico (disolución de cloruro de sodio a 9 g/L) es un gran ejemplo: su concentración se elige con precisión para ser compatible con las células del cuerpo.
Calcular con la fórmula
A partir de C_m = m / V se obtienen otras dos fórmulas: - m = C_m × V (masa de soluto necesaria para preparar V litros con la concentración C_m) - V = m / C_m (volumen de disolución que se obtiene al disolver la masa m)
Ejemplo 1: se disuelven 15 g de azúcar en agua hasta obtener 500 mL de disolución. ¿Cuál es la concentración? V = 500 mL = 0.5 L C_m = 15 / 0.5 = 30 g/L
Ejemplo 2: prepara 200 mL de suero con C_m = 9 g/L. ¿Qué masa de sal hace falta? m = 9 × 0.2 = 1.8 g
Cuidado con las conversiones de unidades
La fórmula usa litros. Si el volumen está dado en mililitros, conviértelo primero:
1 L = 1 000 mL, así que V (en L) = V (en mL) / 1 000
¡Este es el error más frecuente en los ejercicios!
Concentración y densidad
La concentración en masa y la densidad se parecen (ambas pueden expresarse en g/L), pero no son lo mismo: - La densidad divide la masa de una muestra entre su propio volumen: caracteriza una sustancia. - La concentración en masa divide la masa del soluto solo entre el volumen de toda la disolución.
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