Molaridad y concentración de disoluciones: cómo se calculan
Cuánto soluto hay en una disolución: en 2.º de ESO, en gramos por litro y en porcentaje en masa; en 4.º, la molaridad, en moles por litro.
Soluto, disolvente y disolución
Una disolución es una mezcla homogénea: el soluto (la sal, el azúcar) está repartido en el disolvente (casi siempre agua) y no se distingue a simple vista. La concentración no depende de cuánta disolución tomes: si una botella tiene 60 g/L, un vaso lleno con la disolución de esa botella también tiene 60 g/L, aunque contenga menos sal.
Tres formas de expresarla
- Gramos por litro: c = masa de soluto (g) / volumen de disolución (L). Cuenta el volumen de la disolución, no el del agua que se añade.
- Porcentaje en masa: % = masa de soluto / masa de disolución · 100, donde la masa de disolución es la de soluto más la de disolvente.
- Molaridad: c = moles de soluto / volumen de disolución en litros. Se mide en mol/L, que se abrevia M: una disolución 0,5 M tiene medio mol de soluto por litro. (En los cálculos, la M sola queda para la masa molar.)
Preparar y diluir
Para preparar 250 mL de una disolución 0,100 M de cloruro de sodio se calculan los moles, n = c · V = 0,100 · 0,250 = 0,0250 mol, y se pasan a gramos con la masa molar, 0,0250 · 58,5 = 1,46 g. Esa sal se disuelve en un poco de agua, se pasa a un matraz aforado de 250 mL y se completa con agua hasta la marca del enrase.
Al diluir con agua, los moles de soluto no cambian, solo se reparten en más volumen. Por eso c₁ · V₁ = c₂ · V₂: si el volumen se multiplica por cinco, la molaridad se divide entre cinco.
Ejemplos resueltos paso a paso
Ejemplo 1: Se disuelven 15,0 g de cloruro de sodio (NaCl) en agua hasta tener 250 mL de disolución. ¿Cuál es su concentración en g/L?
V = 250 mL = 0,250 L
c = masa de soluto / volumen de disolución = 15,0 g / 0,250 L = 60,0 g/L
Solución 60,0 g/L
Ejemplo 2: Se disuelven 4,00 g de hidróxido de sodio (NaOH) en agua hasta completar 500 mL de disolución. Calcula su molaridad.
M(NaOH) = 23,0 + 16,0 + 1,0 = 40,0 g/mol
n = m / M = 4,00 g / 40,0 g/mol = 0,1000 mol
V = 500 mL = 0,500 L
c = n / V = 0,1000 mol / 0,500 L = 0,200 mol/L (0,200 M)
Solución 0,200 mol/L
Ejemplo 3: Se toman 50,0 mL de una disolución 1,00 M de cloruro de hidrógeno (HCl) y se añade agua hasta tener 250 mL. ¿Cuál es la nueva molaridad?
Al añadir agua, los moles de soluto no cambian:
c₁ · V₁ = c₂ · V₂.
c₁ = 1,00 M, V₁ = 50,0 mL y V₂ = 250 mL (los volúmenes pueden ir en mL: las unidades se simplifican).
c₂ = c₁ · V₁ / V₂ = 1,00 M · 50,0 mL / 250 mL = 0,200 M
Solución 0,200 M
Errores frecuentes
- Usar mililitros en la molaridad sin pasarlos a litros: 250 mL son 0,250 L.
- Tomar el volumen del agua añadida en lugar del volumen final de la disolución.
- En el porcentaje en masa, dividir entre la masa de agua: 10 g de sal en 90 g de agua son el 10 %, no el 11 %.
Ponte a prueba
Cinco preguntas rápidas. Al elegir una respuesta ves si es correcta y por qué.
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En qué cursos se veEn qué contenidos del programa se ve
En México, estos contenidos de la secundaria (fase 6 de la Nueva Escuela Mexicana) se relacionan con el tema. Cada página trae lo que dice el programa en cada grado y una ficha con solucionario.
Los cursos de este tema son los de la secuencia de referencia del Ministerio (Orden EFP/754/2022). Tu comunidad autónoma puede ordenarlo de otra forma: consulta la programación de tu centro.
Para repasarlo en verano o antes de un examen, está en el cuadernillo de repaso de Física y Química de 2.º de ESO y en el cuadernillo de repaso de Física y Química de 4.º de ESO, con las soluciones paso a paso.
Qué trabaja según el currículo
Elementos del currículo que se trabajan en este tema, con el texto literal de la norma.
Física y Química · Educación Secundaria Obligatoria, 1.º a 3.º
Ver competencias, criterios y saberes · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 1.º a 3.º
Saberes básicos · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 1.º a 3.º
B. La materia
- Teoría cinético-molecular: aplicación a observaciones sobre la materia explicando sus propiedades, los estados de agregación, los cambios de estado y la formación de mezclas y disoluciones.
Fuente: RD 217/2022, enseñanzas mínimas estatales.
Física y Química · Educación Secundaria Obligatoria, 4.º
Ver competencias, criterios y saberes · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 4.º
Saberes básicos · Física y Química, Educación Secundaria Obligatoria, 4.º
B. La materia
- Sistemas materiales: resolución de problemas y situaciones de aprendizaje diversas sobre las disoluciones y los gases, entre otros sistemas materiales significativos.
Fuente: RD 217/2022, enseñanzas mínimas estatales.
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