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▷ ¿Cuál es la importancia de conocer la concentración de los componentes de una mezcla?

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Concentración de una mezcla
Commentarios octubre 01, 2020
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Concentración de una mezcla

Preguntas generadoras:

¿Para qué necesitas saber la concentración de una mezcla?
Conocer en que cantidad se encuentra el soluto y el solvente de la mezcla, conocer la porporcion de contaminación que presenta la disolución

¿Qué son los porcentajes y las partes por millón en una concentración?
Para el caso de química, es la relación que existe entre el soluto de una sustancia y el total de disolución deseada, para el caso de las partes por millón es la misma, sin embargo éste se usa para concentraciones muy bajas, ya que los ceros suelen ser muy sensibles para los cálculos o Presentación de resultados. 


Definiciones 

¿Qué es concentración?
En química, la concentración de una solución es la proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolución o, a veces, de disolvente; donde el soluto es la sustancia que se disuelve, el solvente es la sustancia que disuelve al soluto

¿Como identificamos la concentración de una mezcla?
Como porcentaje en masa o porcentaje en volumen (%m, %v) y para concentraciones muy diluidas las identificamos como ppm o partes por millón.

¿Qué productos (mezclas) utilizan en casa para limpiar superficies?
Hipoclorito de sodio, satirizante de sales cuaternarias hecho a base de amonio. 

Propiedades de las disoluciones (mezclas homogéneas) acuosas:


Sustancias puras.

Es una clase particular de materia homogénea cuya composición es fija y químicamente definida. Se compone por las siguientes entidades: moléculas, unidades formulares y átomos.

Disolución.

Una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables.​​ 

Mezcla.

Una mezcla es un material formado por dos o más componentes unidos, pero no combinados químicamente.​ En una mezcla no ocurre una reacción química y cada uno de sus componentes mantiene su identidad y propiedades químicas.
 

Soluto.

El soluto es la sustancia que se disuelve en una solución. Por lo general, el soluto es un sólido (pero también puede ser una sustancia gaseosa u otro líquido) que se disuelve en una sustancia líquida, lo que origina una solución líquida.

Solvente o disolvente.

El solvente, también conocido como disolvente, es la sustancia en que se disuelve un soluto, generando como resultado una solución química. Generalmente, el solvente es el componente que se encuentra en mayor proporción en la solución.

Disoluciones acuosas.

Cuando se mezcla un solido con un líquido, ejemplo: mezclar NaCl (sal o cloruro de sodio) en agua, se dice que se tiene una disolución acuosa llamada solución salina. 

ppm (partes por millón).

Es una unidad de medida de concentración que mide la cantidad de unidades de soluto que hay por cada millón de unidades del conjunto (disolución).

Fórmula de ppm:


ppm = ( masa del soluto / masa del disolvente ) x 1 000000 = 1 ppm

Notas: 

-Cuando modificamos la concentración de una disolución cambian algunas de sus propiedades como el color, sabor y punto de congelación, ejemplo: al agregar sal al hielo la temperatura baja hasta -4°C éste proceso se usa para elaborar nieve.

-Si queremos prepara una disolución con propiedades especificas debemos prepararla con una concentración de solito determinada.

porcentaje en masa del soluto (%m)
porcentaje en volumen del soluto (%v)


Actividad. Preparar 5 L de una solución de jabón en polvo a una concentración del 0.8% en masa.


Solución: Ya que el agua tiene una densidad de 1 g/ml, entonces 5 L = 5 Kg o también lo podemos expresar en ml, 5000 ml = 5000g.

Despejamos la masa del soluto (m. soluto) de la fórmula del porcentaje en masa y quedaría de la siguiente manera;

porcentaje en masa
Eso significa que, si agregamos 40g a 5000g (5000 ml) de agua obtenemos una concentración de del 0.8%


Algo interesante que se muestra en el video de aprende en casa, es un error de calculo que no afecta a la práctica, ellos mencionan que hay un 0.8% de soluto en 5040 ml de solución pero no es así, los cálculos indican que hay 0.8% en 5000 ml de disolución, es decir, para preparar esta mezcla se debe agregar 40 g de soluto (detergente) y 4960 ml de agua.

Concentraciones recomendadas para el Hipoclorito de sodio (NaClO);



Venta al publico: 5-6%
Coronavirus: 2%
Limpieza general: 0.05%

Actividad 2. Usar cloro (hipoclorito de sodio al publico) para preparar 1L de una solución al 20% de éste soluto.


Solución: Ocupamos la misma formula de arriba pero ahora éste deberá estar en función al volumen;
porcentaje en volumen
200 ml de soluto (hipoclorito de sodio o cloro al publico del 5-6%) se agrega con 800 ml de agua para tener 1000 ml en total.

Resultados de la práctica de ppm (Ver video):



Gráfica de concentración de partes por millón
Estos resultados aplica para diferentes mezclas, las proporciones se mantienen.

Video clases 


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