Formas de expresar la concentración: tanto por ciento de volumen-volumen

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El conocimiento de la concentración de las soluciones en expresiones cuantitativas es un proceso de suma importancia para el estudio de la contaminación ambiental y la producción de bienes de uso tecnológico y cotidiano. A continuación se presentan los cálculos correspondientes para soluciones en donde el soluto y el solvente son compuestos en estado líquido.

Tanto por ciento volumen/ volumen (% v/v)

El porcentaje en volumen- volumen se define como la unidad física que determina la concentración en mililitros (ml) de soluto contenido en 100 mililitros de solución, por lo que si se dice que si una solución posee un 10 % en v/v, se refiere a que en 100 mililitros de solución, 10 mililitros son del soluto y el resto, los 90 mililitros, son del solvente. De ello se concluye que la sumatoria de los mililitros de soluto más los mililitros de solvente nos dan los mililitros totales de la solución. La fórmula para realizar el cálculo del % v/v es:

, donde vsto, son los mililitros de soluto, vste, los mililitros del solvente, y vsol, los mililitros de la solución. El % v/v puede estar expresado en mililitros (ml) o centímetros cúbicos (cm³), litros (l).

Estudiemos ahora las diferentes situaciones problemáticas que puedan presentarse al calcular la concentración en volumen-volumen de una solución dada.

1. ¿Qué cantidad de alcohol (ml) se necesitará para preparar 200 ml de solución al 50 % v/v de agua-alcohol?

• El primer paso para realizar un problema es escribir los datos:

vsol: 200 ml ; % v/v: 50 v/v de solución de agua-alcohol ; vsto: ¿?

• El segundo paso es analizar el problema según la incógnita que se presenta, que es calcular el vsto.

Por lo ya estudiado, sabemos que el 50% en v/v nos indica que por cada 100 ml de solución que se necesite preparar, se requieren 50 ml de soluto. Realizando un regla de tres por medio de dicho razonamiento podemos calcular nuestra incógnita:



• Este cálculo también puede realizarse a través del despeje de la fórmula de % v/v, quedándonos:



• Supongamos ahora que nos piden calcular los ml de solvente a partir de los datos suministrados. Al realizar un simple despeje de la fórmula vsol, nos queda:



Este cálculo también puede realizarse por simple razonamiento al conocer que 100 ml de la solución son del soluto por lo que el resto es del solvente.

2. ¿Qué cantidad de agua se necesitará para preparar 200 l de solución al 30 % v/v de ácido clorhídrico?

• El primer paso para realizar un problema es escribir los datos:

vsol: 200 l ; % v/v: 30 v/v de solución de ácido clorhídrico; vste: ¿?

• El segundo paso es analizar el problema según la incógnita que se presenta, que es calcular el vste. Dado que el vsol está en litros debe realizarse la transformación a mililitros.

Por lo ya estudiado, sabemos que el 30 % en v/v nos indica que por cada 100 ml de solución que se necesite preparar, se requieren 30 ml de soluto. Realizando un regla de tres por medio de dicho razonamiento podemos calcular nuestra incógnita:



• Este cálculo también puede realizarse a través del despeje de la fórmula de % v/v, quedándonos: