EXPRESIÓN CUANTITATIVA DE LA COMPOSICIÓN DE MEZCLAS Y SOLUCIONES
La masa atómica relativa (Ar) del elemento es la proporción de la masa media del átomo del elemento y de 1/12 de la masa del átomo nucleído 12C. La masa molecular relativa (Mr) es igual a la suma de las masas atómicas relativas que comprenden una molécula. Por ejemplo, la masa molecular relativa del ácido sulfúrico, Mr(H2SO4) es igual a
Mr(H2SO4)
= 2*Ar(H) + Ar(S) + 4*Ar(O)
= 2*1.00794 + 32.066 + 4*15.9994
= 2.01 + 32.07 + 64.00
= 98.08
La masa molecular relativa no tiene ninguna unidad.
Una cantidad de sustancia (n) es igual a la ratio del número de entidades elementales: átomos, iones, moléculas, electrones... (N) y la constante de Avogadro (L = 6.022045·1023 mol-1)
La masa molar de la sustancia (M) es la masa de un mol de la sustancia, es decir la masa de 6.022045·1023 entidades elementales de masas. La unidad SI para la masa molar es kg mol-1, pero en general se utiliza la unidad decimal g mol-1. La masa molar es numéricamente igual al masa atómica relativa, así que la masa molar del ácido sulfúrico M(H2SO4) es igual a 98.08 g mol-1.
La densidad (ρ) de una sustancia se define como la relación de la masa (m) y el volumen (V) a una cierta temperatura. La unidad de densidad es kg m-3, pero más frecuentemente se utiliza la unidad decimal SI kg dm-3. Con la densidad debe ser siempre indicada la temperatura a la que se mide, dado que el cambio de temperatura normalmente cambia el volumen, y por lo tanto la densidad.
Las soluciones son mezclas homogéneas de las sustancias puras. Las soluciones contienen dos o más sustancias (componentes) mezcladas en un estado de dispersión molecular. La componente que está en la solución en una cantidad mayor se llama el solvente, y otros componentes se llaman solutos. Cabe destacar que el disolvente solo también puede ser una mezcla.
La composición cuantitativa de la solución puede expresarse por:
- concentración (cantidad, masa y volumen)
- fracción (cantidad, masa y volumen)
- proporción (cantidad, masa y volumen)
- molalidad
A menos que se especifique de otra manera, la fracción se refiere a la fracción en masa.
Fracción en cantidad, en masa y en volumen es numérica, de la magnitud no dimensional, y se expresa a menudo como:
- el porcentaje, (% = 1/100)
- el por-mil, (‰ = 1/1 000)
- partes por millón, (ppm = 1/1 000 000)
Nota: El porcentaje no es unidad - el significado del porcentaje es multiplicado por uno por cien (% = *0.01), pues el 7 % es lo mismo que 0.07.
| Magnitud física | Símbolo | Definición | Unidad | Descripción |
|---|---|---|---|---|
| Concentración | c |
cA =
nA
V
|
mol m-3 | La concentración en cantidad o solo la concentración del componente A es igual a la proporción de la cantidad del soluto A y del volumen de la solución. |
| Concentración en masa | γ |
γA =
mA
V
|
kg m-3 | La concentración en masa o concentración másica del componente A es igual a la proporción de masa del soluto A y volumen de la solución. |
| Concentración en volumen | σ |
σA =
VA
V
|
m3 m-3 | La concentración en volumen del componente A es igual a la proporción del volumen del soluto A y volumen de la solución. |
| Fracción molar | x |
xA =
nA
∑ni
|
La fracción molar o fracción en cantidad del componente A es la proporción de la cantidad del soluto A y suma de la cantidad de todas las componentes en una solución o mezcla. | |
| Fracción en masa | w |
wA =
mA
∑mi
|
La fracción en masa del componente A es la proporción de masa del soluto A y suma de masas de todos los componentes en una solución o mezcla. | |
| Fracción en volumen | φ |
φA =
VA
∑Vi
|
La fracción en volumen del componente A es la proporción del volumen del soluto A y suma de volúmenes de todos los componentes en una solución o mezcla. | |
| Proporción en cantidad |
nA
nB
|
La proporción en cantidad es la proporción de cantidades de dos componentes de una solución o mezcla. | ||
| Proporción en masa |
mA
mB
|
La proporción en masa es la proporción de masas de dos componentes de una solución o mezcla. | ||
| Proporción en volumen |
VA
VB
|
La proporción en volumen es la proporción de volúmenes de dos componentes de una solución. | ||
| Molalidad | b |
bA =
nA
mS
|
mol kg-1 | Molalidad del componente A es igual a la proporción de la cantidad del soluto A y de la masa del solvente S. |
Citación de esta página:
Generalic, Eni. "Expresión cuantitativa de la composición de mezclas y soluciones." EniG. Tabla periódica de los elementos. KTF-Split, 18 Jan. 2024. Web. {Fecha de acceso}. <https://www.periodni.com/es/expresion_cuantitativa_de_composicion_de_soluciones.html>.
