Disoluciones y concentración

Lucía echa dos cucharadas de azúcar en un vaso de agua y revuelve hasta que el azúcar desaparece, como se muestra en la figura.

¿Qué es el azúcar: el soluto o el disolvente? ¿Y el agua? ¿Cómo se llama el resultado de la mezcla?

El suero que ponen en el hospital es agua con sales y glucosa disueltas. ¿Cuál es el disolvente? ¿Cuántos solutos tiene esta disolución?

El alcohol que se usa para desinfectar una herida es alcohol disuelto en agua.

1. a) ¿Cuál es el soluto y cuál el disolvente?
2. b) ¿Puede un líquido ser soluto? ¿Y un gas? Ponga un ejemplo de un gas disuelto.

El sirope de fresa le sabe demasiado dulce a usted y decide añadir más agua al vaso.

1. a) ¿Cambia la cantidad total de azúcar que hay en el vaso?
2. b) ¿Y el sabor? Explique qué significa «diluir» una disolución.

La horchata del supermercado lleva unos $100\ \text{g}$ de azúcar por litro. Para que sepa más suave, usted mezcla $1\ \text{L}$ de horchata con $1\ \text{L}$ de agua.

1. a) ¿Cuántos gramos de azúcar hay ahora en la jarra?
2. b) ¿Cuál es la nueva concentración en $\text{g/L}$?

¿Por qué el azúcar se disuelve más rápido en el té caliente que en el té frío? ¿Qué le ocurre a la solubilidad de la mayoría de los sólidos cuando aumenta la temperatura?

La solubilidad de la sal en agua a temperatura ambiente es de unos $36\ \text{g}$ por cada $100\ \text{mL}$. Echa $40\ \text{g}$ de sal en un vaso con $100\ \text{mL}$ de agua y remueva bien, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Se disuelve toda la sal?
2. b) ¿Cuántos gramos quedan sin disolver en el fondo?
3. c) ¿Cómo se llama una disolución que ya no admite más soluto?

La solubilidad del azúcar aumenta mucho con la temperatura: a $60\ \celsius$ se pueden disolver hasta $290\ \text{g}$ en $100\ \text{mL}$ de agua, pero a $20\ \celsius$ solo hasta $200\ \text{g}$, como se muestra en la gráfica.

Usted prepara un jarabe con $250\ \text{g}$ de azúcar en $100\ \text{mL}$ de agua caliente a $60\ \celsius$.

1. a) A $60\ \celsius$, ¿se disuelve todo el azúcar?
2. b) Usted deja enfriar el jarabe hasta $20\ \celsius$. ¿Qué ocurrirá? ¿Cuántos gramos de azúcar cristalizarán?

Los gases se disuelven peor en el agua caliente que en la fría: al contrario que los sólidos, su solubilidad baja al subir la temperatura.

1. a) Use este dato para explicar por qué en verano los peces de un estanque suben a la superficie a tomar aire.
2. b) Si calienta una olla con agua para cocer la pasta, aparecen burbujitas mucho antes de hervir. ¿Qué son esas burbujas?

La solubilidad del nitrato de potasio es de $85\ \text{g}$ por cada $100\ \text{mL}$ de agua a $50\ \celsius$, pero solo de $32\ \text{g}$ por cada $100\ \text{mL}$ a $20\ \celsius$. En el laboratorio usted disuelve $80\ \text{g}$ de nitrato de potasio en $100\ \text{mL}$ de agua caliente a $50\ \celsius$.

1. a) ¿Se disuelve todo a esa temperatura? Justifíquelo con los datos.
2. b) Usted deja enfriar el vaso hasta $20\ \celsius$. ¿Cuánto nitrato de potasio puede seguir disuelto?
3. c) ¿Cuántos gramos aparecerán como cristales en el fondo? Explique qué ocurrió al enfriar.

Disuelve $10\ \text{g}$ de bicarbonato en agua hasta completar $2\ \text{L}$ de disolución. La concentración en gramos por litro se calcula dividiendo la masa de soluto entre el volumen de disolución. ¿Cuál es la concentración en $\text{g/L}$?

Daniela disuelve $15\ \text{g}$ de glucosa en agua hasta tener $500\ \text{mL}$ de disolución. Calcule la concentración en $\text{g/L}$. Ojo: primero pase el volumen a litros.

Un batido de cacao tiene una concentración de azúcar de $40\ \text{g/L}$. Si usted se bebe medio litro de batido, ¿cuántos gramos de azúcar ha tomado?

El profesor de laboratorio le pide preparar $2\ \text{L}$ de una disolución de sal con una concentración de $8\ \text{g/L}$. ¿Cuántos gramos de sal debe pesar en la balanza?

Usted prepara dos vasos de agua con sal: en el vaso A disuelve $5\ \text{g}$ de sal hasta completar $100\ \text{mL}$; en el vaso B, $12\ \text{g}$ de sal hasta completar $300\ \text{mL}$, como se muestra en la figura.

1. a) Calcule la concentración de cada vaso en $\text{g/L}$.
2. b) ¿Cuál está más salado? Explique por qué no basta con comparar los gramos de sal de cada vaso.

Un jarabe de menta tiene $200\ \text{g}$ de azúcar por litro. Usted quiere preparar $0.5\ \text{L}$ de bebida con una concentración de azúcar de $40\ \text{g/L}$.

1. a) ¿Cuántos gramos de azúcar debe llevar su bebida?
2. b) ¿Cuántos mililitros de jarabe contienen esos gramos?
3. c) ¿Cuánta agua debe añadir?

El agua del mar Muerto lleva disueltos unos $300\ \text{g}$ de sal por cada litro, unas nueve veces más que el agua del mar normal.

1. a) ¿Cuántos gramos de sal hay en $2\ \text{L}$ de agua del mar Muerto?
2. b) ¿Cuántos litros harían falta para reunir $1.2\ \text{kg}$ de sal?
3. c) Razone, usando el dato de concentración, por qué apenas viven peces en ese mar.

De una botella con $1\ \text{L}$ de disolución de sal de concentración $60\ \text{g/L}$ sirves medio litro en una jarra, como se muestra en la figura.

1. a) ¿Cuántos gramos de sal hay en la jarra?
2. b) ¿Cuál es la concentración de la disolución que queda en la botella? Muchos compañeros dirían que la mitad: razona cuál es la respuesta correcta.

La etiqueta de un agua mineral indica que lleva $460\ \text{mg}$ de minerales disueltos por cada litro.

1. a) Exprese esa concentración en $\text{g/L}$.
2. b) Si bebe medio litro de esa agua, ¿cuántos miligramos de minerales ha tomado?
3. c) Comparando con una disolución de laboratorio de $30\ \text{g/L}$, explique por qué decimos que el agua mineral es una disolución muy diluida.

Complete la frase con las palabras que faltan: «En una disolución, el $\dots$ es la sustancia que está en mayor cantidad y es la que disuelve; el $\dots$ es la sustancia que se disuelve; y la $\dots$ nos indica cuántos gramos de soluto hay por cada litro de disolución».

El profesor prepara en el laboratorio $200\ \text{g}$ de disolución con $20\ \text{g}$ de sal. El porcentaje en masa se calcula dividiendo la masa de soluto entre la masa total de disolución y multiplicando el resultado por $100$. ¿Cuál es el porcentaje en masa de sal?

Para hacer almíbar disuelve $25\ \text{g}$ de azúcar en $175\ \text{g}$ de agua.

1. a) ¿Cuántos gramos de disolución obtiene en total?
2. b) Calcule el porcentaje en masa de azúcar del almíbar.

Después de entrenar usted prepara una bebida casera para recuperarse: disuelve $10\ \text{g}$ de sales minerales en $490\ \text{g}$ de agua.

1. a) ¿Qué masa total de disolución obtiene?
2. b) Calcule el porcentaje en masa de sales.
3. c) Si añadiera $500\ \text{g}$ más de agua, ¿subiría, bajaría o se mantendría ese porcentaje? Razone la respuesta sin calcularlo.

Para conservar aceitunas usted prepara una salmuera disolviendo $30\ \text{g}$ de sal en $270\ \text{g}$ de agua.

1. a) ¿Cuál es el porcentaje en masa de sal?
2. b) Usted deja el recipiente al sol y se evaporan $100\ \text{g}$ de agua. ¿Qué masa de disolución queda?
3. c) ¿Cuál es ahora el porcentaje en masa?
4. d) Explique por qué ha subido aunque no ha añadido más sal.