Química · Unidad 8 — Soluciones
Dilución y mezcla de soluciones
Diluir es agregar solvente, y al agregar solvente no aparece ni desaparece un solo mol de soluto. De esa única frase sale C1·V1 = C2·V2, y también todo lo que hay que hacer cuando se mezclan dos soluciones distintas.
La explicación
Qué se conserva y qué no
Diluir una solución es agregarle solvente. El vaso queda con más líquido, la concentración baja, y sin embargo hay una cosa que no cambió: la cantidad de soluto. Nadie sacó ni puso soluto, sólo agua.
Ésa es la idea entera del tema. Todo lo demás es escribirla.
De ahí sale la fórmula, no al revés
Los moles de una solución son concentración por volumen: n = C · V. Si los moles antes y después son los mismos, entonces:
Donde 1 es antes de diluir y 2 después. Dos observaciones que la vuelven mucho más útil:
- Sirve con cualquier concentración que sea «cantidad por volumen»: molaridad, % m/V, g/L. No sirve tal cual con % m/m, porque ahí abajo hay masa y no volumen.
- Las unidades de volumen se cancelan: si V₁ está en mL, V₂ también puede estar en mL. No hace falta pasar a litros, siempre que sean la misma unidad de los dos lados.
La pregunta que hay que leer dos veces
V₂ es el volumen final de la solución, no el agua agregada. Son dos números distintos y los enunciados piden tanto uno como el otro:
«Llevar a 300 mL» y «agregar 300 mL de agua» son instrucciones diferentes y dan concentraciones diferentes. Conviene subrayar el verbo del enunciado antes de contestar.
Mezclar dos soluciones del mismo soluto
Acá tampoco hay nada nuevo: se suman los moles y se suman los volúmenes.
2. Sumalos: ntotal = n₁ + n₂.
3. Sumá los volúmenes: Vtotal = V₁ + V₂.
4. Dividí: Cfinal = ntotal / Vtotal.
No se promedian las concentraciones. El promedio simple sólo acierta por casualidad, cuando los dos volúmenes son iguales; en cualquier otro caso manda el volumen más grande, que aporta más moles. Diluir es, de hecho, el caso particular en que la segunda solución tiene concentración cero.
El control de siempre
La concentración final de una mezcla tiene que quedar entre las dos concentraciones de partida, y más cerca de la del volumen mayor. Si te da fuera de ese rango, la cuenta está mal y se ve sin revisar nada.
Se tienen 500 mL de solución de NaOH 0,80 M. a) Se toman 50 mL y se los diluye hasta 250 mL: ¿qué concentración queda? b) ¿Cuánta agua se agregó? c) A esos 250 mL se les agregan 150 mL de NaOH 0,40 M: ¿cuál es la concentración final?
a) La dilución. Los moles que hay en los 50 mL tomados son los mismos que quedan en los 250 mL finales:
C₂ = (0,80 × 50) / 250 = 0,16 M
Fijate que los volúmenes quedaron en mL de los dos lados y no hizo falta convertir nada: se cancelan entre sí.
b) El agua agregada. Es la diferencia entre el volumen final y el que se había tomado:
Si el enunciado hubiera dicho «se le agregan 250 mL de agua», el volumen final habría sido 300 mL y la concentración otra. Es la trampa más común del tema.
c) La mezcla. Acá no se promedia: se cuentan moles.
n₂ = 0,40 mol/L × 0,150 L = 0,060 mol
ntotal = 0,100 mol · Vtotal = 0,400 L
El promedio simple habría dado 0,28 M, y está mal: hay más volumen de la solución diluida que de la concentrada, así que el resultado tiene que caer más cerca de 0,16 que del punto medio. Y 0,25 está entre 0,16 y 0,40, que es el control de rango. ✔
Dónde se cae la mayoría
- Contestar el agua agregada cuando se pedía el volumen final, o al revés. El V₂ de la fórmula es el volumen total de la solución diluida.
- Promediar las dos concentraciones al mezclar. Sólo da bien si los volúmenes son iguales; hay que sumar moles y dividir por el volumen total.
- Aplicar C₁V₁ = C₂V₂ a un % m/m. Esa fórmula pide una concentración referida a volumen.
- Mezclar unidades de volumen entre los dos lados de la igualdad: mL de un lado y L del otro.
Hasta acá la explicación. La práctica es la otra mitad: 7 ejercicios de este tema, en cuatro niveles, que no te dicen sólo si está bien al final sino que te corrigen en cada paso y te explican por qué. Además trae una animación que muestra la idea en movimiento.
Practicar Dilución y mezcla de soluciones →Dónde entra este tema en el parcial
- Primer parcial — La soda cáustica28 puntos · resuelto paso a paso
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Soluciones