Diferenciar entre concentración en masa y densidad Aunque se pueden expresar en las mismas unidades, la concentración en masa y la densidad representan distintas características: c m V s D = = masa de soluto volumen de disolución d m m V s d D = + = + masa de soluto masa de disoluci n volumen de disoluci n ó ó Se puede determinar la densidad de una sustancia pura y de una disolución, pero solo se puede medir la concentración de una disolución (dos o más sustancias). 36 Se disuelven 3 g de glucosa (C6H12O6) en 20 mL de alcohol (d = 0,8 g/L). La disolución resultante ocupa 21 mL. Calcula la densidad de la disolución y la concentración de glucosa expresada en % en masa, g/L y M. Conclusiones 1 EJEMPLO RESUELTO 11 Se mezclan 35 mL de etanol (C2H5OH, alcohol etílico) con 15 mL de agua y se obtiene una disolución cuya densidad es 0,89 g/cm3. Sabiendo que detanol = 0,79 g/cm3 y dagua = 1 g/cm3, calcula la concentración de la disolución expresada como: a) Porcentaje en masa de etanol. b) Porcentaje en volumen de etanol. c) Gramos de etanol por litro. d) Moles de etanol por litro. Organiza los datos en el esquema siguiente: Disolución ddisolución = 0,89 g/cm3 Soluto: agua 15 mL, dagua = 1 g/cm3 Disolvente: etanol 35 mL, detanol = 0,79 g/cm3 Aunque la concentración de una disolución suele referirse al soluto, como aquí es agua, se refieren al disolvente, que es el componente más importante. a) Con el dato de la densidad, calcula la masa de cada componente: magua 15 1 g 1 g mL mL = ⋅ =15 malcohol mL mL 10,79 g 27,65 g = ⋅ = 35 1 % m m m alcohol alcohol disoluci n = ⋅ ó 100 %malcohol 27,65 g 27,65 g 15 g 100 = + ⋅ =64, 83 % b) El volumen que resulta al mezclar dos sustancias puede no coincidir con la suma de los volúmenes. La masa de la mezcla sí coincide con la suma de las masas. Con ese dato y la densidad de la disolución, calcula el volumen: d m v V m d V = → = = + disoluci n disoluci n disoluci n disoluci ó ó ó ón 15 27 , 65 0 89 100 g g cm 47,92 mL 3 alcohol disoluci n alco , % % = = ⋅ V V V V alcohol ó hol 35 mL 47,92 mL = ⋅ = 100 73, 04 % c) La concentración en etanol es: C m V etanol etanol disoluci n 27,65 g 47,92 10 L = = ⋅ = − ó 3 577 g / L d) Para calcular la molaridad, hay que calcular la cantidad de sustancia de etanol. M (C2H5OH) = 12 × 2 + 1,008 × 6 + 16 = 46,05 g/mol 27,65 1 mol 46,05 0,6 mol g de etanol g de etanol ⋅ = M n V etanol etanol disoluci n 0,6 mol L = = ⋅ = ó 47 92 10 3 , 125 M 27
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