Definición de concentración (química)

Qué significa concentración en química

En una solución, la concentración es la cantidad de soluto por volumen de solvente. Imágenes resplandecientes, Inc / Getty Images

En química, la palabra 'concentración' se relaciona con los componentes de una mezcla o solución. Aquí está la definición de concentración y un vistazo a los diferentes métodos utilizados para calcularla.

Definición de concentración

En Quimica, concentración se refiere a la cantidad de una sustancia en un espacio definido. Otra definición es que la concentración es la relación de sustancia disoluta en una solución a cualquiera solvente o totales solución . La concentración generalmente se expresa en términos de masa per unit volumen . Sin embargo, la concentración de soluto también se puede expresar en lunares o unidades de volumen. En lugar de volumen, la concentración puede ser por unidad de masa. Si bien generalmente se aplica a soluciones químicas, la concentración se puede calcular para cualquier mezcla.

Ejemplos de unidades de concentración: gramos/cm³, kg/l, M, m, N, kg/L

Cómo calcular la concentración

La concentración es determinado matemáticamente tomando la masa, los moles o el volumen del soluto y dividiéndolos por la masa, los moles o el volumen de la solución (o, con menor frecuencia, el solvente). Algunos ejemplos de unidades de concentración y fórmulas incluyen:

Molaridad (METRO)- moles de soluto/litros de solución (¡no disolvente!) Concentración de masa (kg/m³o g/L)- masa de soluto/volumen de solución Normalidad (N)- gramos de soluto activo/litros de solución molalidad (metro)- moles de soluto/masa de solvente (¡no masa de solución!) Porcentaje de masa (%)- soluto en masa/solución en masa x 100% (las unidades de masa son la misma unidad tanto para el soluto como para la solución) Volumen Concentración (sin unidad)- volumen de soluto/volumen de mezcla (las mismas unidades de volumen para cada uno) Número Concentración (1/m³)- número de entidades (átomos, moléculas, etc.) de un componente dividido por el volumen total de la mezcla Porcentaje de volumen (v/v%)- volumen de soluto/volumen de solución x 100% (los volúmenes de soluto y solución están en las mismas unidades) Fracción molar (mol/mol)- moles de soluto/moles totales de especies en la mezcla Relación molar (mol/mol)- moles de soluto/moles totales de todos otro especies en la mezcla Fracción de masa (kg/kg o partes por)- masa de una fracción (podrían ser varios solutos)/masa total de la mezcla Relación de masa (kg/kg o partes por)- masa de soluto/masa de todos otro constituyentes de la mezcla ppm ( partes por millón )- una solución de 100 ppm es 0,01%. La notación de 'partes por', mientras todavía está en uso, ha sido reemplazada en gran medida por la fracción molar PPB (partes por billón)- típicamente usado para expresar contaminación de soluciones diluidas

Algunas unidades se pueden convertir de una a otra. Sin embargo, no siempre es una buena idea convertir unidades basadas en el volumen de la solución a unidades basadas en la masa de la solución (o viceversa) porque el volumen se ve afectado por la temperatura.

Definición estricta de concentración

En el sentido más estricto, no todos los medios para expresar la composición de una solución o mezcla caen bajo el simple término 'concentración'. Algunas fuentes solamente considere la concentración másica, la concentración molar, la concentración numérica y la concentración volumétrica como unidades verdaderas de concentración.

Concentración Versus Dilución

Dos términos relacionados son concentrado y diluido . Concentrado se refiere a soluciones químicas que tienen altas concentraciones de una gran cantidad de soluto en la solución. Si una solución se concentra hasta el punto en que ya no se disuelve más soluto en el solvente, se dice que es saturado . Las soluciones diluidas contienen una pequeña cantidad de soluto en comparación con la cantidad de solvente.

Para concentrar una solución, se deben agregar más partículas de soluto o se debe eliminar algo de solvente. Si el solvente no es volátil, la solución se puede concentrar evaporando o hirviendo el solvente.

diluciones se hacen agregando solvente a una solución más concentrada. Es una práctica común preparar una solución relativamente concentrada, llamada solución madre, y usarla para preparar soluciones más diluidas. Esta práctica da como resultado una mayor precisión que simplemente mezclar una solución diluida porque puede ser difícil obtener una medición precisa de una pequeña cantidad de soluto. Las diluciones en serie se utilizan para preparar soluciones extremadamente diluidas. Para preparar una dilución, la solución madre se agrega a un matraz volumétrico y luego se diluye con solvente hasta la marca.

Fuente

• IUPAC, Compendio de terminología química, 2ª ed. (el 'Libro de oro') (1997).