Soluciones y concentración

Una solución o disolución es una mezcla homogénea, es decir, una mezcla en la que no se pueden distinguir sus componentes a simple vista. Las soluciones están formadas por:

• Soluto: es la sustancia que se disuelve. Por ejemplo, la sal.
• Solvente: es la sustancia que disuelve al soluto. Por ejemplo, el agua.

Al mezclar el soluto con el solvente se forma una solución, que puede encontrarse en distintos estados físicos:

• Líquidas: como el agua con sal, el vinagre o una gaseosa.
• Sólidas: como algunas aleaciones metálicas (por ejemplo, el bronce).
• Gaseosas: como el aire, que es una mezcla de varios gases.

¿Cómo se calcula la concentración?

La concentración es una forma de expresar cuánto soluto hay en una determinada cantidad de solución. Se puede calcular con esta fórmulas:

Ejemplo de cálculo

Problema: Se disuelven 15 g de sal en 75 g de agua. ¿Cuál es la concentración de la solución, expresada como la relación entre masa de soluto y masa de solución?

Solución paso a paso:

1. Se calcula la masa total de la solución:

2. Se aplica la fórmula de concentración:

3. Resultado:

Esto significa que por cada gramo de solución, hay 0,166 gramos de sal. Es decir, la concentración es 0,166 g/g.

Problemas sobre cálculo de concentración de disoluciones

1. Jugo en polvo
   Micaela preparó un jugo disolviendo 25 g de polvo sabor naranja en 175 g de agua.
   ¿Cuál es la concentración del jugo, expresada como masa de soluto sobre masa de solución?
2. Jarabe medicinal
   Una farmacia elabora un jarabe disolviendo 10 g de principio activo en 90 mL de agua destilada, logrando una solución final de 100 mL.
   ¿Cuál es la concentración del jarabe, expresada como masa de soluto sobre volumen de solución?
3. Solución alcohólica
   Un estudiante mezcla 30 mL de etanol con 70 mL de agua y obtiene una solución final de 100 mL.
   ¿Cuál es la concentración de etanol, expresada como volumen de soluto sobre volumen de solución?
4. Limpiador casero
   Camila prepara un limpiador disolviendo 12 g de bicarbonato en agua hasta obtener un volumen final de 300 mL.
   ¿Cuál es la concentración de bicarbonato en la solución?
5. Comparación de soluciones
   Dos grupos preparan soluciones de sal:
   Grupo A: 20 g de sal en 200 mL de solución.
   Grupo B: 25 g de sal en 300 mL de solución.
   ¿Cuál solución es más concentrada? Mostrá los cálculos.
6. Preparar una solución salina
   Se quiere preparar 250 mL de solución salina con una concentración de 0,04 g/mL.
   ¿Cuántos gramos de sal se necesitan?
7. Desinfectante con alcohol
   Un estudiante necesita preparar 100 mL de una solución con concentración 0,30 mL/mL de alcohol.
   ¿Cuántos mililitros de alcohol debe usar?
8. Fertilizante sólido
   Un jardinero quiere preparar 500 g de mezcla sólida con concentración 0,12 g/g de nitrato de potasio.
   ¿Cuántos gramos de nitrato debe agregar?