Resulta que el otro día mi profesor de química nos puso esta cuestión en un
examen:
1- Si disponemos de dos disoluciones de una misma sustancia, una 1M y la
otra 1m, ¿Cuál es la más concentrada?
Pues bien, según él, como M=(n soluto/V disolucioén), y el disolvente es
agua, y el volumen de esta puede considerarse como el total de la
disolución (por ser el volumen del soluto despreciable) resulta que la
respuesta correcta sería que ambas tienen la misma concentración.
Sin embargo yo contesté otra cosa, pero estoy convencido que la respuesta
también es correcta. Yo expuse que:
M=(n soluto/V disolución)=[n soluto/ (V soluto + V disolvente)]=[n soluto/
(V soluto + (m disolvente / d disolvente)]=(n soluto/V soluto) + d
disolvente x molalidad)
Es decir, una disolución 1m es (1+x) M, por lo que será más concentrada que
1M ya que x será siempre mayor que 0. Serán casi idénticas, pero no
EXACTAMENTE iguales, por lo que considero que tengo razón.
¿Puede alguien ayudarme? Gracias por adelantado.
...Cosas de la vida, los dos estais equivocados. Las definiciones son correctas, pero de ello no se sigue nada en concreto. Lo único que se puede decir es que, a priori, una solución X Molar no tendrá la misma concentración que otra X Molal, pero no se puede precisar más. ¿Por qué? Porque así como la masa se conserva, EL VOLUMEN NO ES UNA PROPIEDAD CONSERVATIVA, por lo que respecta a soluciones. Haz la prueba: un litro de agua + un litro de alcohol NO da dos litros de solución (poco más o menos da un litro y dos tercios, aproximadamente). Puede darse el caso extremo, incluso (que es lo que hace tu respuesta errónea) de que el volumen de la disolución sea menor que el volumen de cualquiera de los solutos/disolventes (medio litro+medio litro=un tercio de litro: cuestión de empaquetamiento molecular y fuerzas de Van der Vaals). No obstante y como norma general en soluciones de baja concentración puede considerarse que *casi siempre* las disoluciones X molar o molal poseen la misma concentración (aunque más vale prevenir...)
SALUD,
Jesús
Fernando Ramos escribió:
> Hola, y a ver si alguien puede ayudarme:
>
> Resulta que el otro día mi profesor de química nos puso esta cuestión en un
> examen:
>
> 1- Si disponemos de dos disoluciones de una misma sustancia, una 1M y la
> otra 1m, ¿Cuál es la más concentrada?
>
> Pues bien, según él, como M=(n soluto/V disolucioén), y el disolvente es
> agua, y el volumen de esta puede considerarse como el total de la
> disolución (por ser el volumen del soluto despreciable) resulta que la
> respuesta correcta sería que ambas tienen la misma concentración.
>
> Sin embargo yo contesté otra cosa, pero estoy convencido que la respuesta
> también es correcta. Yo expuse que:
> M=(n soluto/V disolución)=[n soluto/ (V soluto + V disolvente)]=[n soluto/
> (V soluto + (m disolvente / d disolvente)]=(n soluto/V soluto) + d
> disolvente x molalidad)
> Es decir, una disolución 1m es (1+x) M, por lo que será más concentrada que
> 1M ya que x será siempre mayor que 0. Serán casi idénticas, pero no
> EXACTAMENTE iguales, por lo que considero que tengo razón.
>
> ¿Puede alguien ayudarme? Gracias por adelantado.
>
> kua...@iname.com
> ra...@accesosis.es
Un saludo.
Discrepo en la solución dada al problema por Juan Noriega
>>Para la disolución 1 m tenemos que Xs=(1/1+(1000/18))
1 molal (1 m) significa 1 mol de soluto por cada kg de disolvente, luego es
correcto
>>Para la disolución 1 M tenemos que Xs=(1/1+((1000-Pmsoluto)/18))
1 molar (1 M) significa 1 mol de soluto por cada litro de disolución, luego
la deducción es incorrecta, ya que se está suponiendo que el volumen total
de disolución tiene una masa de 1000 g (masa de soluto = Pmsoluto g; masa
disolvente = 1000 - Pmsoluto g; luego, según la deducción anterior masa
total = 1000 - Pmsoluto + Pmsoluto g.)
El error está en la masa de disolvente, que es absolutamente desconocida si
no se nos proporciona otro dato, la densidad de la disolución. Éste problema
es típico.
La masa de disolvente será (X - Pmsoluto), dónde X puede ser algo mayor,
algo menor o, caso improbable, igual a 1000 g. Tú mismo puedes comprobar
que al disolver sal común en agua se produce una pequeña disminución de
volumen.
Es cierto que tu profesor se equivoca, pero tampoco puede decirse que tú
lleves razón.
Mira la respuesta de Jesús M. Navarro, ya que es la única correcta de las
que he visto.
Saludos
> Discrepo en la solución dada al problema por Juan Noriega
Y yo también :-).
Con las prisas omití una d en la fórmula. Así pues queda:
Para la disolución 1 m tenemos que Xs=(1/1+(1000/18))
Para la disolución 1 M tenemos que Xs=(1/1+((1000d-Pmsoluto)/18))
donde la d representa la densidad de la disolución en g/ml y el Pm está en
g/mol. A esas diluciones d es prácticamente 1 por lo que, pese al error en
la trascripción de la fórmula, mi afirmación sigue siendo correcta.
Jesús y spfb están equivocados al pensar que la contracción del volumen
puede hacer que 1000d-Pm sea < 1000. con lo que resultaría más diluida la
1M. No conozco ningún caso en el que tal cosa suceda.
Un saludo.
Aclaremos primero algunos puntos:
Fernando Ramos, en su mensaje, para responder a la pregunta "¿Cuál es más
concentrada?" afirma que la molal es siempre más concentrada que la molar.
Jesús M. Navarro afirma que no es posible deducirlo y que se comete un error
al sumar volúmenes. Estoy con él.
Antonio Rodríguez da la razón a Fernando Ramos pero, curiosamente, afirma
que la molar es siempre más concentrada que la molal (en realidad dice que
la molal es siempre menos concentrada que la molar).
Por último, en su primer mensaje, Juan Noriega afirma que siempre es más
concentrada la molar. La afirmación en su segundo mensaje de que 1000d-Pm <
1000 hace que la molar sea más diluida es incorrecta. Si 1000d-Pm < 1000 la
molar es más concentrada.
Si llamamos X(m) a la fracción molar del soluto en la disolución 1 molal y
X(M) a la misma fracción pero en la disolución 1 molar, tenemos que:
X(m) = 18 / (18 + 1000)
X(M) = 18 / (18 + [1000d - Pm])
El cociente entre ambas conduce a:
X(m) / X(M) = (18 + [1000d - Pm]) / (18 + 1000)
puesto que estamos suponiendo que [1000d - Pm] < 1000 tenemos que:
[1000d - Pm] / 1000 < 1
(18 + [1000d - Pm]) / (18 + 1000) < 1
y por tanto:
X(m) / X(M) < 1
X(m) < X(M)
Por supuesto que si hubiésemos partido de la premisa opuesta habríamos
llegado a:
X(m) > X(M)
Para que X(M) sea mayor que X(m) debe ocurrir lo que nos resulta más
familiar, es decir, que se produzca un aumento del volumen total al disolver
el soluto en 1 kg. de agua y que sea necesario evaporar una parte del
disolvente para establecer un volumen de 1 litro.
Para que X(M) sea menor que X(m) es necesario que al disolver el soluto se
produzca una diminución en el volumen total de la disolución, y, para
mantener el volumen en 1 litro (condición absolutamente necesaria), debamos
añadir más disolvente. Esto no es una especulación teórica: al disolver sal
común en agua ocurre el fenómeno descrito.
Salud
Lo has explicado muy bien. Apúntate una.
Un saludo.
un saludo.