ciencias-quimica-01

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PREGUNTA 1 (Módulo Electivo) 
 
Se tienen dos soluciones: 
 
soluciones 1 2 
masa soluto 8 g de etanol 8 g de etanol 
masa solvente 1 kg de H2O 1 kg de CHCl3 
 
Considerando que la densidad de la solución 1 es menor que la densidad de la 
solución 2, es correcto afirmar que la concentración 
 
A) molar de la solución 1 es menor que la 2. 
B) %m/m de la solución 2 es mayor que la 1. 
C) molal de la solución 1 es mayor que la 2. 
D) %m/v de la solución 2 es menor que la 1. 
E) %v/v de la solución 1 es mayor que la 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
COMENTARIO 
 
Desde el punto de vista conceptual, es necesario tener claro que las soluciones 
son mezclas homogéneas (presentan una sola fase), en donde se distinguen 
dos componentes: el soluto y el solvente. El tamaño de sus partículas va desde 
1 a 10 Å, si se toman muestras pequeñas de una solución su composición 
permanece constante. En el siguiente esquema se muestra a nivel molecular, la 
formación de una solución a partir de un soluto y solvente: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La máxima cantidad de un soluto que se disolverá en una cantidad determinada 
de solvente, a una temperatura dada, para producir una solución se llama 
solubilidad. La solución será saturada cuando se ha disuelto la máxima cantidad 
de soluto en una determinada cantidad de solvente. Se llama solución 
insaturada (no saturada) cuando la cantidad de soluto es menor que la máxima 
que se puede disolver en una cantidad dada de solvente. 
 
Para informar la composición de una solución, es decir, la cantidad o masa de 
soluto presente en un volumen o masa de solvente o solución, se define la 
concentración. Algunas formas de expresar la concentración son: 
 
Concentración Definición 
Molar Cantidad en mol de soluto por 1 L de solución 
Molal Cantidad en mol de soluto por 1 kg de solvente 
% masa/masa 
(%m/m) 
Masa en g de soluto en 100 g de solución 
% masa/volumen 
(%m/v) 
Masa en g de soluto en 100 mL de solución 
% volumen/volumen 
(%v/v) 
Volumen en mL de soluto en 100 mL de solución 
 
Solución 
Soluto 
Solvente 
 
 
 
Por otra parte, debes recordar que la densidad es una propiedad intensiva, es 
decir, no depende de la cantidad de materia sino del tipo de materia, y 
químicamente se define como el cuociente entre la masa de una sustancia y su 
volumen, a una temperatura dada. Esta se determina mediante la siguiente 
relación: 
 
 
 
 
 
 
Teniendo clara la definición de cada una de las expresiones de concentración y 
el concepto de densidad, lo siguiente es analizar los datos proporcionados en el 
enunciado: 
 
soluciones 1 2 
masa soluto 8 g de etanol 8 g de etanol 
masa solvente 1 kg de H2O 1 kg de CHCl3 
 
Además, se sabe que la densidad solución 1 < densidad solución 2 
 
Para responder esta pregunta, se sugiere como estrategia de resolución el 
análisis de cada opción. 
 
En la opción B), se afirma que el %m/m de la solución 2 es mayor que la 1. Al 
observar la tabla, puedes verificar que ambas soluciones tienen la misma masa 
de soluto, 8 g de etanol, disuelto en la misma masa de solvente. Al sumar las 
masas de soluto y de solvente expresadas en las mismas unidades de medida 
se obtiene la masa de la solución, que en este caso es igual para ambas 
soluciones. Considerando que: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Entonces, el %m/m será el mismo para ambas soluciones, resultando esta 
afirmación incorrecta. 
 
En la opción C), se establece que la concentración molal de la solución 1 es 
mayor que la 2. A partir de los datos, es posible observar que en ambas 
soluciones está disuelta la misma masa de soluto, por lo que la cantidad de 
soluto, en mol, también será la misma, calculado mediante la siguiente 
expresión: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si ambas soluciones tienen la misma cantidad, en mol, de soluto disuelto en la 
misma masa de solvente, y esta concentración se determina mediante la 
expresión: 
 
 
 
 
 
(1) 
 
 
 
Entonces, sus concentraciones molales ( ) serán las mismas, siendo la opción 
C) incorrecta. 
 
En la opción D), se afirma que el %m/v de la solución 2 es menor que la 1. El 
volumen de la solución se obtiene despejándolo desde la expresión (1): 
 
 
 
 
 
 
Considerando que ambas soluciones tienen la misma masa de soluto disuelta y 
sabiendo que la solución 2 tiene mayor densidad, lo que implica que tiene un 
menor volumen, entonces su %m/v será mayor que el de la solución 1. Esto 
considerando que %m/v se obtiene de la siguiente relación: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En consecuencia, esta afirmación es incorrecta. 
 
En la opción E), se señala que el %v/v de la solución 1 es mayor que la 2. Como 
ya se mencionó anteriormente ambas soluciones tienen la misma masa de 
soluto, por tanto, el volumen del soluto será igual para ambas soluciones. Por 
otra parte, si bien las masas de ambas soluciones son iguales, al estar 
constituidas por distintos solventes, las densidades de las dos soluciones son 
diferentes, por lo que sus volúmenes también son distintos. Dado que la 
solución 1 tiene menor densidad que la solución 2, su volumen será mayor, por 
lo tanto, su concentración en %v/v será menor que en la solución 2, esto 
considerando la siguiente relación para el cálculo del %v/v: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
De acuerdo con lo anterior esta afirmación es incorrecta. 
 
En la opción A), se establece que la concentración molar de la solución 1 es 
menor que la 2. Ambas soluciones tienen disuelta la misma cantidad, en mol, de 
soluto en la misma masa, en kg, de solvente. Si la solución 1 tiene menor 
densidad, su volumen será mayor y por lo tanto su concentración molar será 
menor, considerando que la concentración molar o molaridad (C) se calcula por: 
 
 
 
 
 
 
De acuerdo al análisis anterior, la única opción correcta es la A). 
 
 
 
 
 
 
 
 
FICHA DE REFERENCIA CURRICULAR 
 
Eje Temático / Área Temática: Materia y sus transformaciones / Reacciones 
químicas y estequiometría 
Nivel: II Medio 
Objetivo Fundamental: Reconocer diversos tipos de soluciones en estado 
sólido, líquido y gaseoso, sus propiedades, aplicaciones tecnológicas y las 
etapas necesarias para la preparación de soluciones a concentraciones 
conocidas. 
Contenido Mínimo Obligatorio: Aplicación de las etapas teóricas y empíricas 
necesarias en la preparación de soluciones a concentraciones conocidas, por 
ejemplo, el suero fisiológico, la penicilina, la povidona. 
Habilidad Cognitiva: Análisis, síntesis y evaluación 
Clave: A