Concentración
La concentración es una medida de cuánto soluto está disuelto en una cantidad dada de disolvente o disolución, desde diluida hasta concentrada.
Definition
La concentración indica cuánta sustancia está disuelta en un líquido: mucho soluto hace una disolución concentrada y solo un poco hace una diluida. Es la cantidad de soluto por cantidad de disolvente o disolución, dada como porcentaje en masa (gramos de soluto por $100\text{ g}$ de disolución), gramos por litro, molaridad ($M$, moles de soluto por litro de disolución), molalidad ($m$, moles por kilogramo de disolvente), fracción molar, o partes por millón. Diluir una disolución añade disolvente y baja la concentración sin cambiar la cantidad de soluto, y como los moles de soluto se conservan, las diluciones siguen $M_1V_1 = M_2V_2$. La molaridad es conveniente para el trabajo volumétrico pero varía con la temperatura porque el volumen se expande, mientras que la molalidad no.
Example
Una cucharada de mezcla para bebida en una jarra grande hace una bebida débil y diluida, mientras que tres cucharadas en un vaso pequeño hacen una fuerte y concentrada. Disolver $5\text{ g}$ de sal para hacer $100\text{ g}$ de disolución da una disolución del $5\%$ en masa, y duplicar el agua a $195\text{ g}$ hace $200\text{ g}$ de disolución con los mismos $5\text{ g}$ de sal, así que ahora es $2.5\%$. Para preparar $250\text{ mL}$ de $NaCl$ $0.100\text{ M}$, disuelve $0.0250\text{ mol} \times 58.44\text{ g/mol} = 1.46\text{ g}$ de sal en agua y diluye hasta la marca, y diluir $50.0\text{ mL}$ de $HCl$ $6.0\text{ M}$ a $300\text{ mL}$ da $M_2 = (6.0)(50.0)/300 = 1.0\text{ M}$.
Key Insight
Añadir más agua no cambia cuánta mezcla para bebida hay; solo la esparce más delgada, así que la bebida se vuelve más diluida. La concentración, no la cantidad, decide cómo se comporta algo: una gota de ácido concentrado quema, mientras que una alberca con la misma cantidad total de ácido esparcido en ella es inofensiva. Las tasas de reacción y las posiciones de equilibrio dependen de las concentraciones más que de las cantidades totales, razón por la cual las leyes de velocidad y las constantes de equilibrio se escriben en términos de molaridad, y los químicos controlan las reacciones controlando la concentración.