¿Qué es la concentración de solución?

Las soluciones son mezclas homogéneas que resultan de disolver, a nivel molecular, uno o más "solutos" dentro del "solvente" - el medio de disolución. El disolvente también puede consistir en más de una sustancia, siempre que también se disuelvan entre sí. En el uso ordinario, la palabra solución se refiere a sustancias disueltas en un disolvente líquido, aunque el uso general de la palabra no es tan limitado. Los científicos llaman a la cantidad o riqueza de solutos dentro de una solución su concentración de solución . Hay varias formas de cuantificar, o asignar un valor numérico a, la concentración de la solución.

Los métodos utilizados para informar la concentración varían, dependiendo de si el uso es científico o no, y a veces dependiendo de la ciencia en particular. Especialmente entre los químicos analíticos, la unidad más común para informar la concentración de la solución es la "molaridad". Este término se deriva de la palabra "mole", que se refiere al peso molecular de un compuesto particular en gramos. Se puede ver fácilmente que, dado que sus pesos moleculares difieren, un mol de azúcar no es igual en peso a un mol de sal.

Considere cómo se prepara una solución de sal de mesa de un molar. El cloruro de sodio tiene la fórmula química NaCl: es el producto de reacción producido mediante la combinación de sodio (Na) metal con cloro (Cl) gas. El peso atómico del sodio es 22,99; El peso atómico del cloro es 35.45. La adición simple da el peso molecular de la sal como 58.44, es decir, un mol de NaCl pesa 58.44 gramos. Disolver esta cantidad de NaCl en agua para hacer un litro (1.06 cuartos de galón) de solución da como resultado una solución exactamente un molar (1.0 M).

Con menos frecuencia, la concentración de la solución puede expresarse en términos de "normalidad" o "molalidad". La definición de normalidad no es muy diferente de la de molaridad, pero incorpora el concepto de "equivalentes". Como ejemplo, una solución que es 1.0 molar en ácido fosfórico (H ₃ PO ₄ ), ya que produce tres iones de hidrógeno por cada molécula de ácido fosfórico, es 3.0 normal (3.0 N). Aunque al principio puede parecer ventajoso utilizar la normalidad en lugar de la molaridad como el estándar de concentración de la solución, la normalidad no es un término absoluto, sino que depende del uso de la solución. Por esta razón, la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada ha instado a la discontinuación de la normalidad en la expresión de la concentración de la solución.

La molalidad se usa incluso con menos frecuencia que la normalidad. Una solución es un molal (1.0 m) si consta de un mol de soluto disuelto en un kilogramo, no de solución, sino de solvente. Al principio, puede parecer que la molalidad no proporciona propiedades especialmente valiosas, por lo que es útil como un término para la concentración de la solución. Sin embargo, no implica volumen, sino solo peso, tanto para el soluto como para el disolvente. Esto significa que la molalidad no depende de la temperatura, por lo que es la unidad de elección en aquellas áreas de la química que involucran propiedades "coligativas", esas propiedades que involucran números de partículas.