La concentración d'una solución ye la proporción o rellación qu'hai ente la cantidá de soluto y la cantidá de disolución o de disolvente, onde'l soluto ye la sustancia que s'esllee, el disolvente ye la sustancia qu'esllee al soluto, y la disolución ye'l resultáu de l'amiestu homoxéneo de los dos anteriores. A menor proporción de soluto disueltu nel disolvente, menos concentrada ta la solución, y a mayor proporción más concentrada ta. Una disolución (solución) ye un amiestu homoxéneo, a nivel molecular, de dos o más sustancies.
El términu tamién ye usáu pa faer referencia al procesu de concentración, aumentar la proporción de soluto nel disolvente, inversu al de dilución.
thumb|400px|Estos vasos, que contienen un tinte pardu acoloratáu, amuesen cambeos cualitativos na concentración.
Solubilidá
thumb|tabla de solubilidá a 15°c
Cada sustancia tien una solubilidá pa un disolvente determináu. La solubilidá ye la cantidá máxima de soluto que puede caltenese eslleíu nuna solución, y depende de condiciones como la temperatura, presión, y otres sustancies disueltes o en suspensión. Cuando s'algamar la máxima cantidá de soluto nuna solución dizse que la solución ta enchida, y yá nun se va almitir más soluto disueltu nella. Si amestamos un pocu de sal común a un vasu d'agua, por casu, y ximelgar con una cucharita, el sal va eslleise. Si siguimos amestando sal, va haber cada vez más concentración d'ésta hasta que l'agua yá nun pueda eslleir más sal por enforma que la ximelguemos. Entós, la disolución va tar enchida, y el sal que-y amestemos, en cuenta de eslleise va bastiar al fondu del vasu. Si calecemos l'agua, ta va poder eslleir más sal (va aumentar la solubilidá del sal na agua), y si esfrecer, l'agua va tener menos capacidá pa retener eslleida'l sal, y l'escesu va bastiase.
Formes d'espresar la concentración thumb|mapa conceptual de formes d'espresar la concentración química
Los términos cuantitativos son cuando la concentración esprésase científicamente d'una manera numbérica bien exacta y precisa. Dalgunes d'estes formes cuantitatives de midir la concentración son los porcentaxes del soluto, la molaridad, la normalidá, y partes per millón, ente otres. Estes formes cuantitatives son les usaes tantu na industria pa la ellaboración de productos como tamién na investigación científica.
Exemplos El alcohol comercial d'usu domésticu. Xeneralmente nun vien nuna presentación pura (100 % alcohol), sinón que ye una disolución d'alcohol n'agua en cierta proporción, onde l'alcohol ye'l soluto (la sustancia que s'esllee) y l'agua ye'l disolvente (la sustancia qu'esllee'l soluto). Cuando la etiqueta del envase diz qu'esti alcohol ta al 70 % V/V (de concentración) significa qu'hai un 70 % d'alcohol, y el restu, el 30 %, ye agua. El zusmiu de naranxa comercial suel tener una concentración de 60 % V/V, lo qu'indica que'l 60 %, (el soluto), ye zusmiu de naranxa, y el restu, el 40 % (el disolvente), ye agua. La tintura de yodu, que nuna presentación comercial puede tener una concentración 5 %, significa qu'hai un 5 % de yodu, (el soluto), eslleíu nun 95 % d'alcohol, (el disolvente).
Concentración en términos cualitativos La concentración de les disoluciones en términos cualitativos, tamién llamaos empíricos, nun toma en cuenta cuantitativamente (numbéricamente) la cantidá exacta de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la so proporción la concentración clasifícase como sigue:
Esleida o concentrada thumb|exemplu de disolución concentrada: Miel
De cutiu nel llinguaxe informal, non téunicu, la concentración describir d'una manera cualitativa, col usu d'axetivos como "esleíu" o "débil" pa les disoluciones de concentración relativamente baxa, y d'otros como "concentráu" o "fuerte" pa les disoluciones de concentración relativamente alta. Nun amiestu, esos términos rellacionen la cantidá d'una sustancia cola intensidá observable de los efeutos o propiedáes, como'l color, sabor, golor, mafa, conductividá llétrica, etc, causaos por esa sustancia. Por casu, la concentración d'un café puede determinase pola intensidá del so color y sabor, la d'una llimonada pol so sabor y golor, la de l'agua azucarada pol so sabor. Una regla práutica ye que cuanto más concentrada ye una disolución cromática, xeneralmente más intensamente coloriada ta.
thumb|left| Exemplu de disolución esleida: azucre nel café.
Dependiendo de la proporción de soluto con respectu al disolvente, una disolución puede tar esleida o concentrada:
Disolución esleida: ye aquella onde la cantidá de soluto ta nuna pequeña proporción nun volume determináu. Disolución concentrada: ye la que tien una cantidá considerable de soluto nun volume determinao.
Les disoluciones enchíes y sobresaturadas pueden ser esleíes o concentraes dependiendo de la so solubilidá, asina una disolución d'enchida de NaCl (sal común) va ser concentrada, pero una disolución enchida de CACU3 (calcita o caliar) va ser esleida porque ye bien pocu soluble.
Exemplu de disolución esleida: azucre nel café. Exemplu de disolución concentrada: el miel (los azucres de la mesma na agua).
tipos de disolucionesEsleidaConcentrada Ye aquella que tien una cantidá de soluto disueltu relativamente pequeña. Ye una disolución que contién cantidaes relativamente grandes de soluto disueltu.
Insaturada, enchida y sobresaturada La concentración d'una disolución puede clasificase, en términos de la solubilidá. Dependiendo de si'l soluto ta eslleíu nel disolvente na máxima cantidá posible, o menor, o mayor a esta cantidá, pa una temperatura y presión daos:
Disolución insaturada: Ye la disolución na cual el soluto nun llega a la so concentración máxima que puede esleir. Disolución enchida: Nelles esiste un equilibriu ente'l soluto y el disolvente. Disolución sobresaturada: tien más soluto que'l máximu dexáu nuna disolución enchida. Cuando se calecer una disolución enchida, puede eslleíse-y una mayor cantidá de soluto. Si esta disolución esfrezse amodo, puede caltener disueltu esti soluto por demás si nun se-y alteria. Sicasí, la disolución sobresaturada ye inestable, y con cualquier perturbación, como por casu, un movimientu sópitu, o golpes nidios nel recipiente que lu contién, el soluto por demás darréu va bastiase, quedando entós como una disolución enchida.
Tipos de DisolucionesInsaturadaEnchidaSobresaturada Contién menor cantidá de soluto de la que ye capaz d'eslleir Contién la máxima cantidá de soluto que s'esllee nun disolvente en particular, a una temperatura específico Contién más soluto que la cantidá soportada en condiciones d'equilibriu pol disolvente, a una temperatura dao.
Concentración en términos cuantitativos Términos cuantitativos de disolución
NomeDefinición Definición Propiedá d'una disolución midida cuando se suministra Pesu per cientu Unidaes en pesu de soluto conteníes en 100 unidaes de pesu de disolución. Gramos de soluto /100 gramos de disolución Pesu de disolución Concentración en pesu Pesu de soluto conteníu nuna unidá de volume de disolución. Gramos de soluto / Llitros de disolución Volumen de disolución Molaridad (M) Númberu de moles de soluto conteníes en 1 lt de disolución. Moles de soluto /Llitros de disolución Volumen de disolución Normalidá (N) Númberu d'equivalentes de soluto conteníos en 1 lt de disolución. Equivalencia de soluto / Llitros de disolución Volumen de disolución Molalidad Númberu de moles de soluto por quilogramu de disolvente. Moles de soluto / Quilogramos de disolvente Pesu de disolución
Pa usos científicos o téunicos, una apreciación cualitativa de la concentración cuasi nunca ye abonda, polo tanto les midíes cuantitatives son necesaries pa describir la concentración.
A diferencia de les concentraciones espresaes d'una manera cualitativa o empírica, les concentraciones espresaes en términos cuantitativos o valorativos tomen en cuenta d'una manera bien precisa les proporciones ente les cantidaes de soluto y disolvente que se tán utilizando nuna disolución. Esti tipu de clasificación de les concentraciones ye bien utilizada na industria, los procedimientos químicos, na farmacia, la ciencia, etc., yá qu'en toos ellos ye necesariu midíes bien precises de les concentraciones de los productos.
Hai delles maneres d'espresar la concentración cuantitativamente, basándose na masa, el volume, o dambos. Según cómo s'esprese, puede nun ser trivial convertir d'una midida a la otra, pudiendo ser necesariu conocer la densidá. Dacuando esta información puede nun tar disponible, particularmente si la temperatura varia. Poro, la concentración de la disolución puede espresase como:
Porcentaje masa-masa (% m/m) Porcentaxe volume-volume (% V/V) Porcentaje masa-volume (% m/V) Molaridad Molalidad Formalidá Normalidá Fracción molar En concentraciones bien pequeñes: Partes per millón (PPM) Partes per billón (PPB)
Partes por trillón (PPT) Otres: Densidá Nomes propios
Nel sistema internacional d'unidaes (SI) empléguense les unidaes mol·m-3.
Porcentaje masa-masa, volume-volume y masa-volumen.
Porcentaje masa-masa (% m/m) Defínese como la masa de soluto (sustancia que s'esllee) por cada 100 unidaes de masa de la solución:
Por casu, si eslleir 20 g d'azucre en 80 g d'agua, el porcentaxe en masa va ser:
o, pa estremalo d'otros porcentaxes, 20% m/m (n'inglés, % w/w).
Porcentaxe volume-volume (% v/v) Espresa'l volume de soluto per cada cien unidaes de volume de la disolución. Suelse usar p'amiestos líquidos o gaseoses, nes que'l volume ye un parámetru importante a tener en cuenta. Esto ye, el porcentaxe que representa'l soluto nel volume total de la disolución. Suel espresase simplificadamente como «% v/v».
Por casu, si tiense una disolución del 20% en volume (20 % v/v) d'alcohol n'agua quier dicir qu'hai 20 ml d'alcohol por cada 100 ml de disolución.
La graduación alcohólica de les bébores esprésase precisamente asina: un vinu de 12 graos (12°) tien un 12% v/v d'alcohol.
Porcentaxe en masa-volumen (% m/v) Pueden usase tamién les mesmes unidaes que pa midir la densidá anque nun convién combinar dambos conceutos. La densidá del amiestu ye la masa de la disolución estremada pol volume d'esta, ente que la concentración en diches unidaes ye la masa de soluto estremada pol volume de la disolución por 100. Suélense usar gramos per milillitru (g/ml) y dacuando esprésase como «% m/v».
Cálculos con porcentaje masa-masa y volume-volume Pa cálculos colos porcentaxes masa-masa y volume-volume tenemos de remanar dos conceutos:
La suma de la masa del soluto más la masa del disolvente ye igual a la masa de la disolución Disolución = soluto + disolvente # Úsase la regla de tres pa calcular la proporcionalidad.
Molaridad
La molaridad (M), o concentración molar, ye la cantidá de sustancia (n) de soluto por cada llitru de disolución. Por casu, si eslleir 0, 5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, tiense una concentración d'esi soluto de 0,5 M (0, 5 molar). Pa preparar una disolución d'esta concentración davezu eslleir primero'l soluto nun volume menor, por casu 300 mL, y treslládase esa disolución a un matraz aforado, pa dempués enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL.
Ye'l métodu más común d'espresar la concentración en química, sobre manera cuando se trabaya con reacciones químiques y rellaciones estequiométricas. Sicasí, esti procesu tien l'inconveniente de que'l volume camuda cola temperatura.
Represéntase tamién como: M = n / V, onde "n" ye la cantidá de sustancia (n= mol soluto/masa molar) y "V" ye'l volume de la disolución espresáu en llitros.
Molalidad La molalidad (m) ye'l númberu de moles de soluto que contién un quilogramu de disolvente. Pa preparar disoluciones d'una determinada molalidad, nun s'emplega un matraz aforado como nel casu de la molaridad, sinón que puede faese nun vasu de precipitaos y pesando con una balanza analítica, previu pesu del vasu vacíu pa pode-y restar el correspondiente valor.