Soluciones y concentración: unidades de concentración

Comprende cómo se miden cantidades en las soluciones químicas, a través del entendimiento del cálculo y manejo de distintas unidades de concentración.


La concentración de una solución corresponde a la relación de proporcionalidad existente entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente que forman parte del todo, llamado solución. Es posible calcular la concentración mediante unidades físicas y químicas de concentración.

Unidades físicas de concentración.

  1. Relación porcentual masa/masa (o %p/p): corresponde a la relación existente entre la masa de soluto (expresada en gramos) y la masa de solución (expresada en gramos), multiplicado por 100. Como es una relación porcentual, el resultado numérico de esta expresión es adimensional. Conceptualmente significa que, por cada cierta masa de solución estará contenida cierta masa de soluto.

Ejemplo: ¿Cuál es la concentración %m/m de glucosa C6H12O6 contenida en una solución preparada con 30 g de C6H12O6 y 500 g de agua? Se tiene la expresión:

                                          %m/m = [30 g C6H12O6 / 500 g agua + 30 g C6H12O6] x 100 = 5,66

Esto significa que, por cada 100 g de solución habrá disueltos 5,66 g de C6H12O6.

  1. Relación porcentual masa/volumen (o %p/v): corresponde a la relación existente entre la masa de soluto (expresada en gramos) y el volumen de solución (expresado en mililitros), multiplicado por 100. Como también es una relación porcentual, el resultado numérico de esta expresión es adimensional. Conceptualmente significa que, por cada cierto volumen de solución estará contenida cierta masa de soluto.

Ejemplo: ¿Cuál es la concentración %m/v de sal común NaCl contenida en una solución preparada con 130 g de NaCl y 700 mL de agua? Se tiene la expresión:

                                                      %m/v = [130 g NaCl / 700 mL agua] x 100 = 18,57

Esto significa que, por cada 700 mL de solución habrá disueltos 18,57 g de NaCl.

  1. Relación porcentual volumen/volumen (%v/v): corresponde a la relación existente entre el volumen de soluto (expresado en mililitros) y el volumen de solución (expresado en mililitros), multiplicado por 100. Como también es una relación porcentual, el resultado numérico de esta expresión es adimensional. Conceptualmente significa que, por cada cierto volumen de solución estará contenido cierto volumen de soluto.

Ejemplo: ¿Cuál es la concentración %v/v de etanol (CH3OH) contenido en una solución preparada con 400 mL de CH3OH y 600 mL de agua? Se tiene la expresión:

                                                   %v/v = [400 mL CH3OH / 600 mL agua] x 100 = 66,66

Esto significa que, por cada 600 mL de solución habrá disueltos 66,66 mL de CH3OH.

Unidades químicas de concentración:

  1. Molaridad (M): corresponde a la relación existente entre la cantidad de sustancia (expresada en mol) de un soluto y 1 litro de solución. Se calcula mediante la expresión matemática:

M = n soluto (mol de soluto) / volumen de solución (L)

Ejemplo: ¿Cuál es la molaridad de una solución de hidróxido de potasio (KOH) que contiene 20 gramos de soluto en 500 mL de solución?

  • Primero se debe calcular la cantidad de moles del soluto (KOH), relacionando la masa de soluto con la masa molar del mismo, la que se obtiene desde la sumatoria de las masas molares del potasio, oxígeno e hidrógeno obtenidas desde una tabla periódica, de modo que:

n KOH = 20 gramos KOH / 56 g x mol-1 = 0,35 mol

  • Luego, se calcula la molaridad de la solución usando la expresión de más arriba:

 M = 0,35 mol / 0,5 L = 0,7 M

  1. Molalidad (m): corresponde a la relación existente entre la cantidad de sustancia (expresada en mol) de un soluto y 1 kilogramo de solvente. Se calcula mediante la expresión matemática:

 M = n soluto (mol de soluto) / masa de solvente (kg)

 Ejemplo: ¿Cuál es la molalidad de una solución de ácido clorhídrico (HCl) que contiene 45 gramos de soluto en 6 kg de solvente?

  • Primero se debe calcular la cantidad de moles del soluto (HCl), relacionando la masa de soluto con la masa molar del mismo, la que se obtiene desde la sumatoria de las masas molares del hidrógeno y cloro obtenidas desde una tabla periódica, de modo que:

n HCl = 45 gramos KOH / 36 g x mol-1 = 1,25 mol

  • Luego, se calcula la molalidad de la solución usando la expresión de más arriba, y considerando que la densidad del agua es 1 g/ mL, de modo que se puede establecer la igualdad entre 6 kg = 6 L:

 m = 1,25 mol / 6 L = 0,2 m