Preparación de disoluciones líquidas binarias (sólido)

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES LÍQUIDAS BINARIAS
PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES LÍQUIDAS BINARIAS A PARTIR DE
UN SÓLIDO

1. DISOLUCIÓN (sol): es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. En las
disoluciones acuosas el soluto puede ser un sólido o un líquido y el disolvente es el agua
2. CARACTERÍSTICAS DE UNA DISOLUCIÓN:
a) A simple vista y en el microscopio se observan una sola fase; es decir, no se observan
separaciones entre los componentes de la solución.
b) La concentración y los componentes de la solución son los mismos en cualquier parte
de ella. Una muestra tiene la misma concentración y componente de toda la solución.
3. COMPONENTE DE UNA DISOLUCIÓN:
a) Soluto (sto): es la sustancia disuelta y esta presente en menor cantidad
b) Disolvente (ste): es la sustancia en donde se disuelve el soluto y se encuentra en
mayor cantidad
Sol = Sto + Ste
Nota: El estado de agregación del solvente determina el estado de agregación de la
solución.
4. CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN: es la cantidad de soluto presente
en una cantidad determinada de una disolución o disolvente. Expresa la relación
proporcional entre los componentes de la disolución.
cantidad de soluto cantidad de soluto
Concentración = o Concentración =
cantidad de disolución cantidad de disolvente

componente 1
Concentración =
componente 2

-1-

5. CLASIFICACIÓN DE LAS DISOLUCIONES:
Una forma de clasificar las disoluciones cualitativamente es:
5.1. De acuerdo al estado de agregación del disolvente:
Cuadro 1.
SOLUTO (STO) DISOLVENTE O DISOLUCIÓN (SOL)
SOLVENTE (STE)
Sólido: plata Sólido: oro Sólido: aleaciones (Gold field
Sólido: sal Líquido: agua Líquido: agua salada
Sólido: polvo Gaseoso: Aire Gaseoso: partículas de polvo
en el aire
Líquido: mercurio Sólido: plata Sólido: amalgama
Líquido: alcohol Líquida: agua Líquido: licor
Líquido: agua Gaseoso: aire Gaseoso: Agua en el aire (aire
húmedo)
Gaseoso: dióxido de Sólido: excipientes Sólido: antiácido en pastilla
carbono
Gaseoso: dióxido de Líquido: agua Líquido: refrescos
carbono
Gaseoso: oxigeno Gaseoso: nitrógeno, Gaseoso: Aire
dióxido de carbono,
argón y neón
Nota: El estado de agregación de la disolución lo determina el estado de agregación
del disolvente.
5.2. De acuerdo a la cantidad de soluto:
a) Diluida: es una disolución con una concentración pequeña de soluto.
b) Concentrada: es una solución con una alta concentración
Nota: El término diluido y concentrado es ambiguo, pues solo sirve para
comparar dos soluciones.
5.3. De acuerdo a la capacidad que tiene el disolvente para disolver el soluto:
a) Disolución saturada: contiene la máxima cantidad de soluto que se disuelve
en un disolvente en particular a una temperatura específica; es decir, no
puede disolver más cantidad de soluto, si se agrega más soluto no se disuelve
sino que se deposita en el fondo del recipiente.

-2-

b) Disolución no saturada: contiene menos cantidad de soluto que la que
puede disolver.
c) Disolución sobresaturada: contiene más soluto que el que puede haber en
una disolución saturada. No son muy estable.

5.4 De acuerdo a la concentración: se puede expresar cuantitativamente en
unidades Físicas y unidades químicas:
a) Cuadro 2.
Unidades Físicas de Concentración

Unidad Símbolo Expresión

Porcentaje en peso % m/m % m/m = g.soluto
100 g. solucion

Porcentaje en volumen % v/v % v/v = ml.de sto
100 ml. solucion.

Porcentaje masa/volumen % m/v % m/v = g. de sto
100 ml. Solución

Partes por Millón (masa/volumen) ppm(m/v) ppm (m/v) = g. de sto
1000000 mL. Solución

Partes por Millón (masa/masa) ppm(m/m) ppm(m/m) = g. de sto
1000000 g. solución

Partes por Millón ppm(v/v) ppm (v/v) = mL. de sto
(volumen/volumen)
1000000 ml. solución

b) Cuadro 3.
Unidades Químicas de Concentración

Unidad Símbolo Expresión

Mol/litro C(mol/l) C = moles de sto
L solución

Equivalente/litro o N(eq-g/L) N = equiv-g de sto
Normalidad L solución

Molalidad m(mol/kg) m = moles de sto
kg. solvente

sto: soluto ; ste: disolvente; L: litro; mL :mililitro
La concentración de una solución expresada en normalidad es necesario
determinar el equivalente-gramo/mol del soluto. El equivalente-gramo de una sustancia

-3-

es la masa en gramos numéricamente igual a la masa equivalente y representa la
capacidad de combinación de una sustancia químicamente con otra. (Medina, 2009)
Además, se puede decir que el equivalente-gramo/ mol para el ácido: es igual al
número de hidrógenos acídicos o que se pueden disociar en disolución. (Medina, 2009)
Cuadro 4
Equivalente-gramos del ácido.
Nombre del ácido Formula del ácido Equivalente-gramo/mol
Eq-g/mol
Acido Nítrico HNO3 1
Acido fosfórico H3PO4 3
Acido Acético CH3COOH 1

Equivalente-gramo/ mol para base: es igual al número de oxidrilo (OH-) del
hidróxido.
Cuadro 5
Equivalente-gramos de la base
Nombre de la base Formula de la base Equivalente-gramo/mol
Eq-g/mol
Hidróxido de litio LiOH 1
Hidróxido de calcio Ca(OH)2 2
Hidróxido de hierro(III) Fe (OH)3 3

Equivalente-gramo/ mol para sales: se puede determinar de dos maneras:
a) Por el metal: es igual al producto del subíndice del metal por su estado de
oxidación correspondiente o
b) Por el radical: es igual al valor absoluto del producto del subíndice del radical
por su estado de oxidación.
Cuadro 6
Equivalente-gramos de la sal
Nombre de la Formula de la sal Estado de Estado de Equivalente-gramo/mol
sal oxidación del oxidación del Eq-g/mol
metal radical
Cloruro de KCl +1 -1 Metal= 1x1=1
potasio Radical= 1x(1) =1
Sulfato de Al2(SO4)3 +3 -2 Metal=2x3=6
aluminio Radical= 3x(2) =6

Nota: se selecciona una de las dos maneras para determinar el eq-g/mol de la sal.
El eq-g/mol permite determinar la Masa Equivalente (MEq):
g
MM mol = g
MEq = =
eq  g eq  g eq  g
mol mol

-4-

Cuadro 7
Masa equivalente de una sustancia.
Nombre de la Fórmula de la Masa molar de la  eq  g  MEq
sustancia sustancia sustancia  mol  (g/eq-g)
(g/mol)  
Ácido fosfórico H3PO4 98 3 32,66

Hidróxido de Al(OH)3 78 3 26
aluminio
Carbonato de Na2(CO3) 106 2 53
sodio

6. MÉTODO DE PREPARACIÓN DE LAS DISOLUCIONES:
a) Por Pesada de soluto sólido
b) Por dilución en donde el soluto es liquido.
7. PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES POR PESADA DE SOLUTO.
Disolver: es el método de preparación de solución en el cual se usa un soluto en
forma de sólido; se emplea el método de pesada.
El soluto debe reunir las siguientes condiciones:
a) Accesibilidad: ser fácil de obtener
b) Estabilidad: se pueda conservar su estado de pureza por largo tiempo.
c) No ser higroscópico ni delicuescente: no se altere con el aire mientras se
pesa, ni se oxide.
d) No se combine con el CO2
Para preparar una disolución; lo primero que se debe realizar es lo siguiente:
Sustancia (Pedir)

Ver el soluto disponible

g sto g sto
Sólido (pureza: % m/m= ) Líquido (pureza: % m/m= )
100 g mezcla 100 g solución

Calcular g de mezcla Calcular el volumen (VC)

sto disponible = sto requerido sto disponible  sto requerido
(Masa Molar del sto) (La relación molar y másica entre ambos stos)

-5-

Al preparar disoluciones, a partir de un soluto sólido contenido en una
mezcla, se debe analizar como es el soluto disponible y el soluto requerido; ya que se
pueden presenta dos casos:
7.1 Caso # 1: soluto disponible = soluto requerido
Paso 1. Analizar los solutos
El soluto disponible (lo que tengo) es igual al soluto requerido (lo que quiero)
soluto disponible = soluto requerido
Paso 2. Realizar esquema:

Tengo Lo Disponible es la mezcla o lo que tengo

g mezcla =?

Quiero Lo Requerido es lo que se va a preparar

Paso 3. Anexar informaciones adicionales: se puede llegar a necesitar una información
adicional del soluto disponible; como:
 Masa Molar del sto (MM) sto; si la concentración es Molar (C) y
 eq  g 
   sto ; si la concentración es Normal (N)
 mol 
Nota: la concentración del soluto disponible se debe llevar al soluto requerido.
Paso 4. Calcular los gramos de mezcla a usar
Así mismo debe realizar la etiqueta para rotular; la cual debe llevar la siguiente
información:
 Sustancia
 Concentración
 ¿Cómo preparó la solución?
 ¿Quién preparó la solución?
 Fecha de preparación.

-6-

Ejercicio 1: Prepare 50 mL de solución de NaCl al 0,8 C a partir de NaCL (sólido);
95% m/m.
Paso 1: Analizar los solutos
Soluto disponible = NaCl (s)
Soluto requerido= NaCl; por lo tanto: soluto disponible = soluto requerido
Paso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales

Tengo NaCl (s)
95 g NaCl
95% m/m =
100 g mezcla

58,5 g NaCl
MM del NaCl =
mol NaCl
Paso 4: Calcular los g mezcla

100 g mezcla 58,5 g NaCl 0,8 mol NaCl
g mezcla = x x x 50 mL solución
95 g NaCl mol NaCl 1000 mL solución

g mezcla = 2,46 g mezcla.

Quiero
50 mL de solución de NaCl 0,8C

Por definición:
0,8 mol NaCl 0,8 mol NaCl
0,8C = =
1000 mL solución 1 L solución

Etiqueta:

 Sustancia: NaCl
 Concentración: 0,8 C
 ¿Cómo preparó la solución?: pese 2,46 g mezcla de NaCl, 95%m/m en 50 mL
solución
 ¿Quién preparó la solución?: Prof. Virginia Davis
 Fecha de preparación:26 -09-2011
Ejercicio 2: Prepare 500 mL de solución de cloruro de calcio 420 ppm(m/v) a partir de
cloruro de calcio (s), 98 %m/m.
Soluto disponible = CaCl2 (s)

-7-

Soluto requerido= CaCl2 ; por lo tanto: soluto disponible = soluto requerido

Tengo CaCl2 (s)
98 g CaCl2
98% m/m =
100 g mezcla

111 g CaCl2
MM del CaCl2=
mol CaCl2


100 g mezcla 420 g CaCl2
g mezcla = x 6 x 500 ml solución
98 g CaCl2 10 ml solución

g mezcla = 0,21 g mezcla.

Quiero
500 mL de solución de CaCl2 420 ppm (m/v)

Por definición:
420 g CaCl2
420 ppm (m/v) =
106 mL solución

Etiqueta:

 Sustancia: CaCl2
 Concentración: 420 ppm (m/v)
 ¿Cómo preparó la solución?: pese 0,21 g mezcla de CaCl2, 98%m/m en 500
mL solución
 Fecha de preparación: 26-09-2011
Ejercicio 3: Prepare 50 mL de solución de hidróxido de cadmio 0,85 N a partir de
hidróxido de cadmio(s), 87%m/m.
Soluto disponible = Cd(OH)2 (s)
Soluto requerido= Cd(OH)2 ; por lo tanto: soluto disponible = soluto requerido

-8-

Cd(OH)2 (s)
Tengo 87 g Cd (OH ) 2
87% m/m =
100 g mezcla

146 g Cd (OH ) 2
MM del Cd(OH)2 =
mol Cd (OH ) 2

 eq  g  2 eq  g Cd (OH )2
 Cd (OH ) 2 =
 mol  mol Cd (OH )2

100 g mezcla 146 g Cd (OH ) 2 mol Cd (OH ) 2
g mezcla = x x x
87 g Cd (OH ) 2 mol Cd (OH ) 2 2 eq  g Cd (OH ) 2
0,85 eq  g Cd (OH )2
x 50 mL solución = 3,57 g mezcla
1000 mL solución

Quiero
50 mL de solución de Cd(OH)2 0,85 N

Por definición:
0,85 eq  g Cd (OH )2 0,85 eq  g Cd (OH )2
0,85 N = =
Etiqueta:
 Sustancia: Cd(OH)2
 Concentración: 0,85 N
 ¿Cómo preparó la solución?: pese 3,57 g mezcla de Cd(OH)2 , 87%m/m en 50
mL solución
7.2 Caso # 2: soluto disponible  soluto requerido
El soluto disponible (lo que tengo) es diferente al soluto requerido (lo que
quiero); por lo tanto se requiere llevar el soluto disponible al soluto requerido. La
información adicional que puede llegar a necesitar es:
 La relación molar y másica entre ambos solutos
 eq  g 
   sto
 mol 

-9-

Ejercicio 4: Prepare 50 mL de solución en cloruro de sodio 0,8 N a partir de
NaCl  5H2O (s) 95% m/m.
Soluto disponible = NaCl  5H2O (s)
Soluto requerido= NaCl ; por lo tanto: soluto disponible  soluto requerido
Paso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales.
NaCl  5H2O (s)
Tengo 95 g NaCl.  5H 2O
95% m/m =
100 g mezcla

148,5 g NaCl  5H 2O
MM del NaCl  5H2O =
mol NaCl  5H 2O
58,5 g NaCl
MM del NaCl =
mol NaCl

 eq  g  1 eq  g NaCl
  NaCl =
 mol  mol NaCl
Relación molar y másica de los solutos:
1mol NaCl  5H 2O 148,5 g NaCl  5H 2O
=
1mol NaCl 58,5 g NaCl

100 g mezcla 148,5 g NaCl  5H 2O mol NaCl
g mezcla = x x x
95 g NaCl  5H 2O 1mol NaCl 1eq  g NaCl
0,8 eq  g NaCl
1000 mL solución

Quiero
50 mL de solución de NaCl 0,8 N

Por definición:
0,8 eq  g NaCl 0,8 eq  g NaCl
0,8 N = =

Etiqueta:

 Sustancia: NaCl
 Concentración: 0,8 N

- 10 -

 ¿Cómo preparó la solución?: pese 6,25 g mezcla de NaCl  5H2O , 87% m/m en
50 mL solución
Ejercicio 5: Prepare 50 mL de solución de Ca(OH)2 0,45 C a partir de
Ca(OH)2  5H2O (s) 97% m/m.
Soluto disponible = Ca(OH)2  5H2O (s)
Soluto requerido= Ca(OH)2 ; por lo tanto: soluto disponible  soluto requerido
Paso 2 y 3: Realizar el esquema y anexar las informaciones adicionales.
Ca (OH)2  5H2O (s)
Tengo 97 g Ca(OH ) 2 .  5H 2O
97% m/m =
100 g mezcla

164 g Ca(OH ) 2  5H 2O
MM del Ca (OH)2  5H2O =
mol Ca (OH ) 2  5H 2O
74 g Ca(OH ) 2
MM del Ca(OH)2 =
mol Ca(OH ) 2
Relación molar y másica de los solutos:
1molCa(OH ) 2  5H 2O 164 g Ca(OH ) 2  5H 2O
=
1mol Ca(OH ) 2 74 g Ca(OH ) 2
100 g mezcla 164 g Ca(OH )2  5H 2O
g mezcla = x x
97 g Ca(OH ) 2  5H 2O mol Ca(OH ) 2

0,45 mol Ca(OH ) 2
1000 mL solución
Quiero

50 mL de solución de Ca(OH)2 0,45 C

0,45mol Ca(OH ) 2 0,45 mol Ca(OH )2
0,45M = =
Etiqueta:

 Sustancia: Ca(OH)2
 Concentración: 0,45 C
 ¿Cómo preparó la solución?: pese 3,8 g mezcla de Ca(OH)2  5H2O , 97%m/m
en 50 mL solución

- 11 -


Ejercicio 6: Prepare 100 mL de solución Cl 1500 ppm (m/v) a partir de CaCl2 (s) 95%
m/m.
Soluto disponible = CaCl2 (s)
Soluto requerido= Cl; por lo tanto: soluto disponible  soluto requerido
Ca Cl2 (s)
Tengo 95 g CaCl2
95% m/m =
100 g mezcla

111 g CaCl2
MM del Ca Cl2 =
mol CaCl2
35,5 g Cl
MM del Cl =
mol Cl
Relación molar y másica entre los solutos:
1molCaCl2 111 g CaCl2
=
2 mol Cl 71 g Cl

100 g mezcla 111 g CaCl2 1500 g Cl
g mezcla = x x 6 2
x 100 ml solución
95 g CaCl2 71 g Cl 10 ml solución
= 0,247 g mezcla

Quiero
100 ml de solución de Cl 1500 ppm (m/v)

Por definición:
1500 g CaCl
1500 ppm (m/v) = 2

106 mL solución

Etiqueta:

 Sustancia: Cl
 Concentración: 1500 ppm (m/v)

- 12 -

 ¿Cómo preparó la solución?: pese 0,247 g mezcla de Cacl2 , 95%m/m en 100
mL solución

Ejercicio 7: De un frasco de Ca(OH)2(s) 90% puro, se toman 2,5 g de mezcla y se
preparan 50 mL de solución. Determine la concentración normal de la solución
preparada.
Solución:
La información que se tiene es:
90 g Ca(OH ) 2 100 g mezcla
90% puro = 90%m/m = ó
100 g mezcla 90 g Ca(OH ) 2

 eq  g  2 eq  g Ca(OH )2 mol Ca(OH ) 2
 Ca(OH )2 = ó
 mol  mol Ca(OH )2 2 eq  g Ca(OH ) 2
74 g Ca(OH ) 2
MM del Ca(OH)2 =
mol Ca(OH ) 2
Y como:
 eq  g Ca(OH ) 2  2,5 g mezcla 90 g Ca(OH ) 2 mol Ca(OH ) 2
N  = x x x
 L solución  50 mL solución 100 g mezcla 74 g Ca(OH ) 2

2 eq  g Ca(OH )2 1000 mL solución
x
mol Ca(OH )2 1 L solución

 eq  g Ca(OH ) 2 
= 1,22   = 1,22 N
 L solución 

Elaborado Por: Ing. Virginia Davis Waldron
I-2011

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