4.1 Dilución y mezcla de disoluciones

En el laboratorio se dispone de un HCl concentrado, aproximadamente 12 mol/L. Sin embargo, como reactivo se suele utilizar en concentraciones de 1 mol/L o menores. ¿Qué debes hacer para preparar la disolución que necesitas?

Si te fijas en el dibujo, verás que se trata de tomar un volumen Vc de la disolución concentrada, de concentración Cc, y añadir un volumen de agua, Vagua (es decir, Cc>Cd). El volumen de la disolución diluida es la suma de los volúmenes mezclados (Vd=Vc+Vagua).

Pero la cantidad de sustancia de soluto en el volumen Vc de disolución concentrada es la misma que en el volumen Vd de disolución diluida, ya que se añade solamente agua; es decir, nc=nd. Escribiendo las cantidades de sustancia en función de la concentración y del volumen, se tiene la expresión final, que es la que se utiliza habitualmente:

Cc.Vc=Cd.Vd

Date cuenta de que debes saber tres de las cuatro magnitudes para poder calcular la que te falte.

En la imagen anterior puedes ver que si la disolución inicial está coloreada, la diluida tiene un color más claro. Fíjate ahora en las imágenes siguientes, que corresponden a un proceso de dilución real.


¿Y qué sucede cuando concentras una disolución? La forma más práctica es eliminar disolvente. Observa lo que le sucede a una disolución de sal común en agua cuando se evapora a sequedad: precipita el cloruro de sodio sólido que había disuelto.

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto
Dilución de una disolución de HCl
 
Dispones de HCl comercial concentrado, del 37% y densidad 1,20 g/mL. ¿Qué debes hacer para preparar 250 mL de HCl de concentración 0,5 mol/L?


Mezclas de disoluciones

Si mezclas disoluciones de la misma concentración, la concentración de la mezcla permanecerá constante, ya que la mezcla no la ha modificado.

Al diluir una disolución, un volumen determinado de disolución se mezcla con agua, con lo que la concentración disminuye. Pero ¿qué sucede cuando se mezclan dos disoluciones de la misma sustancia con concentraciones diferentes?

Fíjate en la imagen, con dos disoluciones de la misma sustancia pero de diferente concentración: el color es más intenso cuanto más concentrada está la disolución. Al mezclar ambas disoluciones, el color será intermedio: si mezclas disoluciones de concentraciones diferentes, la concentración cambiará, siendo intermedia con respecto a las de las disoluciones mezcladas.

En el caso particular de que los volúmenes mezclados sean iguales, la concentración será exactamente la media: la disolución resultante de mezclar 50 mL de HCl 0,1 mol/L con 50 mL de HCl 0,3 mol/L tiene una concentración de 0,2 mol/L.

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto
Mezclando disoluciones
 
¿Qué concentración tendrá la disolución formada al mezclar 50 mL de HCl 0,1 mol/L con 150 mL de HCl 0,3 mol/L?