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PAUM25

Recursos de estudio para preparar el acceso a la universidad para mayores de 25.

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Química

Tema 4. Disoluciones · lección 25 de 28

Q10 Concentración molar y disoluciones

Base

La idea

Entender el concepto

Una disolución tiene soluto y disolvente. La concentración molar o molaridad c=n/V, donde n es cantidad de soluto en mol y V el volumen total de disolución en litros. En una dilución sin pérdida de soluto, c₁V₁=c₂V₂.

ácido comercialdensidad y riqueza (%)disolución preparadaM = moles / litrosdiluciónM₁·V₁ = M₂·V₂V · densidad = masa× riqueza/100 = soluto puro÷ masa molar = molestomar V₁ y enrasar a V₂
De la botella de ácido comercial a la disolución: volumen × densidad da la masa; × riqueza, la masa de soluto puro; ÷ masa molar, los moles; ÷ litros finales, la molaridad. Para diluir: M₁·V₁ = M₂·V₂.

Paso a paso

Método paso a paso

  1. Anota moles de soluto y volumen de disolución, no de disolvente.
  2. Convierte mL a L dividiendo entre 1000.
  3. Calcula c=n/V.
  4. Para dilución, iguala cantidad inicial y final de soluto.

Ejemplo

Ejemplo resuelto

0,5 mol de sal disueltos hasta 2 L de disolución: c=0,5/2=0,25 mol/L. Si diluyes 100 mL de una disolución 1 M hasta 200 mL, c final=0,5 M.

Cuidado

Error habitual y cómo corregirlo

Error: dejar el volumen en mililitros al calcular molaridad; 250 mL=0,250 L.

Tu turno · enunciado

Ejercicio autónomo

0,3 mol en 600 mL de disolución: calcula c.

Solución

Solución de contraste (consultar después)

Mostrar solución orientativa

0,3/0,600=0,5 M.

Chuleta para el examen

Chuleta integrada

Molaridad: c=n(mol)/V(L); dilución: c₁V₁=c₂V₂.

Ácido comercial: densidad, riqueza, molaridad y dilución

Objetivo: calcular la molaridad de una disolución preparada con un volumen de reactivo comercial (del que se conocen densidad y riqueza) y decidir qué volumen hay que tomar de ella para preparar otra más diluida. Es el tipo de problema 3 de los tres modelos históricos de Química de la ULPGC para mayores de 25 (2025 y 2026). El ejemplo y la variante son propios.

Bases previas: c = n/V y dilución, explicados arriba · Q05 Mol y masa molar.

Recuperar las bases · Reconocer el enunciado · Ver el caso resuelto · Resolver una variante · Practicar con los modelos históricos

Bases: cuatro datos que no significan lo mismo

  • Densidad (g/mL): masa de toda la disolución comercial (ácido + agua) por mililitro. No es la concentración del ácido: sirve para pasar de mL de botella a gramos de botella. Una densidad de 0,90 g/mL (amoníaco comercial) o de 1,84 g/mL (sulfúrico) no dice por sí sola cuánto soluto hay.
  • Riqueza (% en masa): gramos de soluto puro por cada 100 g de disolución comercial. «Riqueza 35 %» significa que de cada 100 g de líquido de la botella, 35 g son HCl.
  • Molaridad (mol/L): moles de soluto por litro de la disolución final. Si se toman 15 mL de botella y se completa con agua hasta 500 mL, el volumen de la molaridad es 0,500 L, no 15 mL ni 485 mL.
  • Volumen tomado y volumen final: «completar con agua hasta 500 mL» indica volumen total de disolución. No se suman volúmenes de agua y de ácido: al mezclar, los volúmenes no son exactamente aditivos.
  • Dilución: al añadir agua cambia el volumen, pero no la cantidad de soluto. Por eso n = c₁·V₁ = c₂·V₂, con los dos volúmenes en la misma unidad. En el laboratorio, por seguridad, el ácido concentrado se añade sobre el agua y no al revés.

Cadena de cálculo: volumen de botella × densidad = masa de disolución comercial → × riqueza/100 = masa de soluto puro → ÷ masa molar = moles → ÷ litros finales = molaridad.

Qué pide el enunciado y pistas para reconocerlo

  • Aparecen «ácido comercial», «densidad … g/mL», «riqueza …%» (o «% en masa») y «completar con agua hasta …».
  • Apartado a): «molaridad de dicha disolución» → la cadena completa con el volumen final.
  • Apartado b): «volumen que habría que tomar para preparar … mL de … M» → dilución: los moles que necesitas salen de la disolución del apartado a).
  • Si la riqueza viene en % en volumen o en g/L, la cadena cambia: comprueba la unidad antes de multiplicar.

Método explicado

  1. Distingue el volumen de reactivo comercial que se toma y el volumen final de disolución.
  2. Masa de disolución comercial: m = V(mL) · d(g/mL).
  3. Masa de soluto puro: m(soluto) = m · riqueza/100.
  4. Moles: n = m(soluto)/M, con la masa molar calculada con los datos del enunciado.
  5. Molaridad: c = n/V(final, en L).
  6. Dilución: n necesarios = c₂·V₂; volumen a tomar V₁ = n/c₁ (o c₁·V₁ = c₂·V₂). Expresa V₁ en mL.
  7. Comprueba: V₁ debe ser menor que V₂ (estás diluyendo) y c₁ mayor que c₂. Otra comprobación: la molaridad de la propia botella, 1000·d·riqueza/(100·M), multiplicada por V(tomado)/V(final), debe dar la misma c.

Ejemplo resuelto propio

Enunciado (propio, no oficial). Se toman 10,0 mL de ácido sulfúrico (H₂SO₄) comercial de densidad 1,84 g/mL y riqueza 96 % en masa, y se completa con agua hasta 250 mL. Calcula a) la molaridad de la disolución y b) el volumen de esa disolución necesario para preparar 500 mL de H₂SO₄ 0,100 M. Datos: H = 1, O = 16, S = 32 g/mol.

  1. Identificar. V tomado = 10,0 mL; d = 1,84 g/mL; riqueza 96 %; V final = 250 mL = 0,250 L. M(H₂SO₄) = 2 + 32 + 64 = 98 g/mol.
  2. a) Masa de disolución comercial. 10,0 mL · 1,84 g/mL = 18,4 g (de líquido de la botella, no de ácido puro).
  3. a) Masa de H₂SO₄ puro. 18,4 · 96/100 = 17,66 g.
  4. a) Moles y molaridad. n = 17,66/98 = 0,1802 mol; c = 0,1802/0,250 = 0,721 M.
  5. b) Dilución. Necesitas n = 0,100 mol/L · 0,500 L = 0,0500 mol. V₁ = 0,0500/0,72098 = 0,0693501 L ≈ 69,35 mL (69,4 mL a una decimal, conservando los valores sin redondear durante el cálculo), completando después con agua hasta 500 mL.
  6. Comprobar. Molaridad de la botella: 1000 · 1,84 · 0,96/98 = 18,02 M; diluida 10 → 250 mL: 18,02 · 10/250 = 0,721 M, igual. 69,35 mL < 500 mL y 0,721 M > 0,100 M: coherente.

Variante autónoma (una base comercial con densidad menor que 1)

Enunciado (propio). Se toman 25,0 mL de amoníaco (NH₃) comercial de densidad 0,90 g/mL y riqueza 28 % en masa, y se completa con agua hasta 1,00 L. Calcula a) la molaridad de la disolución y b) el volumen que hay que tomar de ella para preparar 250 mL de NH₃ 0,0500 M. Datos: H = 1, N = 14 g/mol.

Mostrar solución de la variante paso a paso
  1. Masa de disolución comercial: 25,0 · 0,90 = 22,5 g.
  2. Masa de NH₃ puro: 22,5 · 28/100 = 6,30 g.
  3. Moles: M(NH₃) = 17 g/mol → n = 6,30/17 = 0,3706 mol.
  4. a) Molaridad: c = 0,3706/1,00 = 0,371 M.
  5. b) Dilución: n = 0,0500 · 0,250 = 0,0125 mol; V₁ = 0,0125/0,3706 = 0,0337 L = 33,7 mL.
  6. Aviso. Si usaras como volumen 1,00 L − 25 mL = 0,975 L, o los 25 mL tomados, la molaridad saldría mal: cuenta el volumen final de disolución. La densidad menor que 1 no significa «poco concentrado»: describe la masa de toda la disolución.

Qué debe verse en tu hoja: la cadena volumen → masa de disolución → masa de soluto → moles → molaridad con el volumen final, y la dilución con los moles conservados y unidades. Criterio de estudio propio, no la puntuación de un tribunal.

Practicar con los modelos históricos (2025 y 2026)

Los tres modelos históricos de Química piden este cálculo en el problema 3 (ácido nítrico en 2025, ácido acético y ácido clorhídrico en los modelos 1 y 2 de 2026). Enunciados completos en el paquete enlazado en El examen. Resuélvelos y contrasta después.

Mostrar resultados propios orientativos (no son un solucionario oficial)
  • 2025, problema 3 (15 mL de HNO₃, d = 1,12 g/mL, 80 %, hasta 500 mL): 16,8 g → 13,44 g → 0,2133 mol → 0,427 M. Para 100 mL 0,1 M: 23,4 mL.
  • 2026, modelo 1, problema 3 (50 mL de CH₃COOH, d = 1,05 g/mL, 96 %, hasta 500 mL): 52,5 g → 50,4 g → 0,840 mol → 1,68 M. Para 100 mL 0,5 M: 29,8 mL.
  • 2026, modelo 2, problema 3 (30 mL de HCl, d = 1,2 g/mL, 35 %, hasta 250 mL): 36 g → 12,6 g → 0,3452 mol → 1,38 M. Para 50 mL 0,5 M: 18,1 mL.

Masas molares con los datos de cada modelo: HNO₃ 63, CH₃COOH 60 y HCl 36,5 g/mol.

Errores frecuentes y cómo evitarlos

  • Multiplicar el volumen por la riqueza sin pasar antes por la densidad (mezcla mL con g).
  • Tomar la densidad como si fuera la concentración del ácido.
  • Dividir entre el volumen tomado de botella o entre el agua añadida, en lugar del volumen final.
  • Usar 35 en lugar de 0,35 (o de 35/100) al aplicar la riqueza.
  • En la dilución, mezclar mL y L, o despejar al revés y obtener un volumen mayor que el que se quiere preparar.

Para recordar

  • V(mL)·d → g de disolución · riqueza/100 → g de soluto ÷ M → mol ÷ V final (L) → mol/L.
  • Dilución: n se conserva, c₁V₁ = c₂V₂; V₁ < V₂.

Criterio de logro: explicas qué indica cada dato antes de usarlo, recorres la cadena con unidades y compruebas que la dilución es coherente.

Repasa la idea clave en Memorizar y practica con números nuevos en el entrenador (pregunta 3).

Comprueba lo que sabes

Si fallas, tienes un segundo intento antes de ver la solución.

Origen: orientativo (migrada de v0.9); ampliación de ácido comercial y dilución preparada el 24/10/2026 a partir de los modelos históricos de 2025 y 2026. Material didáctico propio, no es una pregunta oficial.