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Se trata de un problema muy simple, pero que no he sido capaz de saber si lo hice bien. ¿Cómo se procede? El problema es el siguiente:

La solubilidad de una determinada sustancia es de 40 gr/L a 60 ºC, y de 21 gr/L a 20 ºC. Se pide:

a) Hallar el tanto por ciento en masa del soluto cuando tenemos 250 mL de disolución a 60 ºC.
b) ¿Qué cantidad de soluto recogeremos, si en la solución anterior a 60 ºC, la enfriamos a 20 ºC?

Ya sé que es algo simple, pero ahora mismo le doy vueltas y no estoy seguro si se hace de una determinada manera.

Un saludo.

Hola Antonio92,

El tanto por ciento en peso (concentración) no depende del volumen que tomes puesto que si tomas la mitad de volumen te llevarás la mitas de soluto.

Si en 1000 cc  de agua (que tiene de masa 1000 g) se pueden disolver 40 g de soluto, el tanto por ciento será:

40/1000 = 0,04 g de soluto por cada gramo de disolvente.



Si te llevas de la disolución de 1 L (1000 cc) 250 cc (que es la cuarta parte), también te llevarás la cuarta parte de soluto (10 g) luego el tanto por ciento será:

10/250 = 0,04 g de soluto por cada gramo de disolvente (igual que antes, como se esperaba)



Si enfriaras 1 L de disolución se depositaría (precipita) una cantidad equivalente a:

40 - 21 = 19 g de soluto por cada L

Como has tomado 250 cc (que es la cuarta parte) precipita la cuarta parte:

19/4 = 4,75 g

Dicho de otra forma: por cada cc de disolución precipita 19/1000 (g/cc),

en 250 cc precipitará:

(19/1000)·250 = 19·(1/4) = 19/4 = 4,75 g

Vamos a ver. Se me plantea la duda de si lo que voy a decir va a tener como consecuencia liarla y por  tanto seria mejor dejarlo pasar, pero las cosas son como son, asi que alla va.

El primer apartado esta mal planteado, como tantos problemas. Cuando hablamos de tanto por ciento en una disolucion y no decimos nada mas, se sobreentiende que son gramos de soluto por 100 gramos de disolucion, no de disolvente. Pero entonces el problema, tal como esta planteado, no se puede resolver, ya que falta la densidad de la disolucion.

Hipotesis: En disoluciones en las que el soluto es un solido y son poco concentradas se puede suponer que al añadir el soluto no varia el volumen de la disolucion. Si el soluto es un gas ya no se podria hacer.

En este ejercicio podriamos suponer que si tenemos un llitro de agua (1000 cc = 1000 g) y añadimos 40 g o 21 g de soluto el volumen va a seguir siendo 1 litro. Pero esto deberian decirnoslo o al menos tendriamos que avisarlo nosotros al resolver el problema.

El considerar que el tanto por ciento en masa de una disolucion son g de soluto por 100 g de disolvente no lo considero correcto.

El segundo apartado es correcto.

¿No sería 40 el tanto por ciento en peso? Como es un tanto por ciento tienes que multiplicar esos 0,04 por cien. Igualmente, a mí el paso final me dio 47,5 gr y no 4,75, pero eso ultimo ya no se si lo tengo bien.

Baloo: Tienes razón, pero ese problema era de una olimpiada de química en la que he participado esta mañana con otros compañeros de mi colegio y de otros, y ese fue uno de los problemas que tuve que hacer, ya sé que necesitaría la densidad, pero yo también pensé: mejor suponer algo que dejarlo en blanco, así que supuse que al añadir unos granitos de soluto (era un sólido, lo que pasa que ahora mismo no me acuerdo qué sustancia era) no variaría apreciablemente el volumen de la disolución respecto del volumen del disolvente.

Pues yo también entro en el lío.

Lo primero que hice cuando lei el problema fue mandar un mensale preguntando si no le daban la densidad de la disolución. Luego lei que la solubilidad se da en moles (o gramos) de soluto por litro de disolvente (supongo que esto es correcto). Posteriormente borré el mensaje donde preguntaba lo de la densidad y puse bien claro que el resultado era gramos de soluto por gramo de disolvente.

Se puede plantear, por tanto, las dos hipótesis: que la poca masa de soluto no cambia el volumen de la disolución o que pide los gramos de soluto por gramo de disolvente.

Yo pienso lo mismo que Baloo, lo normal es dar los gramos de soluto por gramo (o cien gramos) de disolución.

Nota: El 0,04 por uno es el 4 %. Se me olvidó que pedia el tanto por ciento y calculé el tanto por uno.

La unidad de moles de soluto por litro de disolvente, que yo sepa, no existe. Seria por litro de disolucion y entonces es la molaridad que es la forma habitual de expresar la concentracion de una disolucion.

La unica forma de expresar la concentracion referidad a cantidad de disolvente es la molalidad, que se define como moles de soluto por kilogramo de disolvente.

Creo que había copiado mal el problema.
El problema exactamente decía así:

La solubilidad del sulfato de cobre(II) en agua es de 400 g/L a 60 °C y de 210 gr/L a 20 °C.
a)Expresa  la solubilidad del sulfato de cobre (II) a 60 °C en tanto por ciento en masa.
b)¿Qué cantidad de sulfato de cobre(II) recogeremos si dejamos que 250 mL de disolución saturada a 60 °C enfríen a 20 °C?

Me parece que ahora está bien explicado, ¿no? A mí el apartado a) me había dado 40%, y el b) me había dado 47,5 gramos, creo recordar.