Anual Uni Quimica

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P R O G R A M A A C A D É M I C O V I R T U A L
Tema: Sistema disperso y Soluciones I
Semana: 28
Ciclo: Anual Virtual UNI
QUÍMICA
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
I)OBJETIVOS
02
E S T E Q U I O M E T R Í A I
Al término de la sesión de clase, el estudiante será capaz de:
1. Conocer y diferenciar los diferentes tipos de sistemas dispersos en base a sus 
características.
2. Identificar la dispersión denominada solución , conocer los factores importantes en el 
proceso de disolución y su clasificación. 
3. Valorar el uso o la aplicación de una solución en base al conocimiento de su 
concentración. 
C R E E M O S E N L A E X I G E N C I A
03
II) INTRODUCCIÓN
E S T E Q U I O M E T R Í A I
▪ ¿Qué dispersiones observas?
▪ ¿Cuáles serán mezclas homogéneas y 
heterogéneas?
▪ ¿Qué características tienen?
▪ ¿Su formación dependerá de las interacciones?
Sistemas Dispersos
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05
S i s t e m a s d i s p e r s o s
Un sistema disperso es una mezcla de dos o más sustancias diferentes, donde el medio o fase 
dispersa, se subdivide o reparte en el medio dispersante. Por ser mezclas no tienen fórmula.
3,1. Concepto
• Por lo general se halla en 
mayor cantidad ,conocida 
como fase continua.
FASE o MEDIO 
DISPERSANTE
• Por lo general se halla en 
menor cantidad , 
denominada fase 
discontinua.
FASE o MEDIO 
DISPERSO
COMPONENTES DE 
UNA DISPERSIÓN
Polvo en aire
neblina
salmuera
Practiquemos:
Muestra Fase dispersante Fase dispersa
Salmuera
Neblina
Polvo en aire
Agua líquida Sal
Aire gaseoso Agua(gotas finas)
Aire gaseoso Sólido(polvo)
III) SISTEMA DISPERSO
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
3,2. Clasificación
DISPERSIONES
MEZCLAS 
HOMOGÉNEAS
(monofásicas)
SOLUCIONES
MEZCLAS 
HETEROGÉNEAS
(2 o más fases)
COLOIDES
SUSPENSIONES
Según el número de fases y el tamaño de partículas de la fase dispersa se tiene:
Tamaño de partículas 
de la fase dispersa(ø):
1nm
1000nm
suspensión
coloide
solución
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
Según el número de fases y el tamaño de partículas(ø) de la fase dispersa, se tiene algunas características 
principales para diferenciarlas:
Dispersión y
Caracteristicas
Solución Coloide Suspensión
Ø de la fase dispersa
Homogeneidad
Sedimentación
Filtración
Movimiento 
predominante
Paso de la luz
Ø < 1 nm 1nm< ø < 1000 nm Ø > 1000 nm
Homogénea microheterogéneo Heterogénea
No sedimenta No sedimenta Si Sedimenta 
Pasa a través del 
papel filtro ordinario.
Pasa a través del 
papel filtro ordinario.
Se separa mediante 
papel filtro ordinario.
transparente
(no presenta efecto 
Tyndall)
Pueden ser transparentes, 
translúcidos u opacos. Los fluidos 
tienen Efecto Tyndall
Son opacos
(no presenta efecto 
Tyndall)
Movimiento 
molecular
Movimiento 
Browniano
Movimiento 
por gravedad
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S i s t e m a s d i s p e r s o s IV) MEZCLAS HETEROGÉNEAS
4,1. SUSPENSIÓN. son mezclas heterogéneas en las cuales el tamaño de sus partículas de la fase dispersa 
es mayor de 1000 nm , razón por la cual se observan a simple vista y sedimentan en reposo. 
Ejemplos: aire polvoriento, arena en agua, agua con cocoa, jarabes, leche de magnesia, engrudo, jugos de 
frutas..etc
▪ Por ser una unión física se separan por métodos 
físicos : filtración, sedimentación, centrifugado, etc
▪ ¿De que se trata?
i. Características:
▪ Sedimentan por la poca afinidad entre la 
fase dispersa / dispersante y el gran 
tamaño de sus partículas.
▪ Son visibles.
▪ Tienen movimiento solo por gravedad y
son opacos.
▪ Estas partículas son detenidas por filtros 
de papel y también por membranas. 
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
▪ métodos de separación :
FILTRACIÓN
SEDIMENTACIÓN
CENTRIFUGADO
ii. ¿Cómo se separa?¿Qué aplicaciones tiene?
▪ Aplicaciones: medicina (antibióticos, antiácidos, contraste de órganos blandos), potabilización 
del agua (clarificación del agua), alimentos, reacciones químicas con precipitados…etc.
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
Es una mezcla heterogénea (microheterogénea), donde el tamaño de partículas de la fase dispersa está entre 1nm y
1000nm y está constituido comúnmente por dos fases, una continua, normalmente fluida y otra discontinua
(dispersa) en forma de partículas muy finas.
4,2. COLOIDE
Ejemplos: 
Niebla (aerosol líquido) Leche (emulsión)
Zafiro (sol sólido)Gelatina (gel)
i. Características:
▪ Sus partículas no son apreciables a simple vista, pero 
si con microscopio.
▪ Las partículas dispersas no sedimentan por acción de 
la gravedad.
▪ En un coloide fluido las partículas dispersas están en 
constante movimiento tipo zig-zag llamado 
movimiento Browniano. 
▪ Dispersan la luz provocando el efecto Tyndall
▪ Estas partículas pasan a través de filtros pero no de 
membranas microporosas. 
▪ Pueden ser translúcidos como la gelatina u opacos 
como la leche.
¿Cuál será la fase dispersa y dispersante?
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
MOVIMIENTO BROWNIANO.-Es el movimiento en 
zig-zag de las partículas coloidales, debido a las 
colisiones entre las moléculas del medio dispersante 
(Ejemplo el aire) y las partículas de la fase dispersa. 
Este movimiento errático, fue descubierto por el 
botánico Robert Brown en 1827,explicado después 
por a. Einstein(1905). 
EFECTO TYNDALL.-Es un fenómeno que se aprecia 
cuando un rayo de luz es dispersado por las 
partículas coloidales, es decir reflejan y refractan la 
luz. El coloide deja pasar la luz.
Estudiado por R. Tyndall(1869)
¿Tendrá alguna relación el tamaño de la partícula 
coloidal y la longitud de onda de la luz?
Características diferenciadoras con la 
suspensión y solución
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
▪ Clasificación de Coloides según el estado físico :
Tipo
Fase 
Dispersa
(menor cantidad)
Fase
Dispersante
(mayor cantidad)
Ejemplo
Espuma Gas Líquido Crema de afeitar
Espuma sólida
Gas Sólido
Esponja , tecnopor, 
bombones, piedra pomez
Aerosol líquido Líquido Gas Niebla, nubes, spray
Emulsión
Líquido Líquido
Leche, mantequilla, 
mayonesa
Gel Líquido Sólido
Gelatina, geles , fijador 
para el cabello
Aerosol sólido Sólido Gaseosa Polvo fino, humo
Sol líquido Sólido Líquida sangre, tinta , pintura
Sol sólido Sólido Sólida
Piedras preciosas:
rubí, zafiro, turquesa
en
ii. Clasificación
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
▪ Clasificación según la afinidad de sus partículas: La partícula coloidal puede adoptar el nombre 
de miscela cuando la superficie adquiere cargas eléctricas.
Por su afinidad 
con el medio
▪ Liofílico …afín al medio 
dispersante lipídico (graso) .
▪ Hidrofílico… afín al medio 
dispersante agua. Ejm 
gelatina, hemoglobina 
▪ Liofóbicos …rechazan al medio 
dispersante lipídico (graso). 
▪ Hidrofóbico…rechazan al 
medio dispersante acuoso. 
Afín al 
medio:
rechaza 
el medio:
Molécula antipática del detergente:
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
iii. Métodos de separación:
Se usa como sustancia floculante el Al2(SO4)3 ,por
ejemplo para eliminar finos coloidales por
aglutinación / coagulación y clarificar el agua en el
proceso de potabilización.
▪ Floculación: Paso de partículas atómicas, iónicas y moleculares
a través de membranas semipermeables , pero las
partículas coloidales no. Una aplicación es la
hemodiálisis
▪ Diálisis:
iv. Aplicaciones:
Clarificación de aguas, adsorción de micropartículas con 
carbón activado, fluidos orgánicos(sangre, orina), 
alimentos y digestión, colorantes y tintes, agentes de 
limpieza y desinfección..etc
SOLUCIONES
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16S i s t e m a s d i s p e r s o s
V) MEZCLA HOMOGÉNEA
SOLUCIONES5,1.concepto:
Mezcla homogénea que resulta de la unión física de dos o más
sustancias diferentes, donde el grado de subdivisión de la fase
dispersa es del tamaño atómico molecular, menor a un nanómetro.
¿Qué significa mezcla homogénea?
Significa que es monofásica y cualquier
porción que se tome de la mezcla tendrá
las mismas propiedades como la
concentración , sabor, color, densidad,
conductividad…etc
• Por lo general se halla en 
mayor cantidad . Dispersa 
o disuelve a las demás. 
Ejm. agua
SOLVENTE
(STE)
• Por lo general se halla en 
menor cantidad . Es el que 
se encuentra disuelto.
SOLUTO
(STO)
SOLUCIÓN
Ejemplos: Aire, gas natural, salmuera, aguardiente, vinagre, agua de 
mar, algunas aleaciones (latón, acero, alpaca…), medicamentos…etc.. 
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
5,2. Propiedades y características:
1. Su estado físico lo determina el solvente .
2. El nombre de la solución lo da el soluto. 
1 sol. = 1ste + (sto1 +sto2+….+ stoi)
3. Los componentes pueden volver a 
separarse utilizando procedimientos físicos: 
evaporación, cristalización, destilación , etc.
4. Las propiedades físicas del solvente 
(densidad, punto de ebullición , punto de 
fusión…etc.) se alteran por la presencia del 
soluto y la variación de su magnitud 
dependerá de la concentración.
1-2: solución de 
cloruro de sodio
4: La densidad del agua salada 
es mayor que el agua pura.
3: destilación .- separa 
en base a su diferente 
punto de ebullición. Ejm 
aguardientes, petróleo, 
aire…etc.
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
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En el proceso de disolución será importante comparar las interacciones , intensidad y energía involucrada, entre las 
partículas del sto-sto ; ste-ste y sto-ste . Se tomará en cuenta dos factores importantes:
▪ Interacción sto-ste para formar partículas solvatadas y tener una mezcla con mínima energía y mayor estabilidad. 
▪ La tendencia del sistema a adquirir mayor desorden molecular (alta entropía).
5,3. Proceso de disolución
a) Solvatación. Es la interacción entre el soluto y el solvente 
pero que no llegan a generar una reacción química ,en el 
proceso de solvatación debemos recordar:
“Lo semejante disuelve a lo semejante”
▪ Solvente polar disuelve a soluto iónico y covalente polar.
▪ Solvente apolar disuelve a soluto apolar.
Ejemplo: El agua disuelve al HCl por solvatación 
molecular(al inicio) y luego en forma definitiva por 
solvatación iónica.
H+1 Cl
-1
+ - - +
-
+
+
-
-
+
+ -
+
-
 ̅H Cl
Solvatación 
molecular
Solvatación 
iónica
+ - : H2O
¡OJO!
Cuando el disolvente que solvata es el 
agua se denomina HIDRATACIÖN
Ejemplo: El agua disuelve al NaCl por solvatación iónica.
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
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Ejemplo: El agua disuelve a la glucosa C6H12O6
exclusivamente por solvatación molecular(no se 
genera iones) 
b) Calor o entalpía de disolución( ∆Hdisol )
Para romper las interacciones de sto-sto y ste-ste
, el proceso es endotérmico(∆H: +), se trataría de 
∆H1 y ∆H2. Mientras que para formar la solución 
la interacción sto-ste es exotérmico(∆H: -), se 
trataría de ∆H3.
sto-sto
∆H2
ste-ste
sto ste
sto sto
Sto-ste
ste ste
Si Δ𝐻3>(Δ𝐻1+Δ𝐻2 )→ el proceso de la disolución es exotérmico(Δ𝐻𝑑𝑖𝑠ol.< 0)
Si Δ𝐻3<(Δ𝐻1+Δ𝐻2) → el proceso de la disolución es endotérmica(Δ𝐻𝑑𝑖𝑠ol.> 0)
∆Hdisol. = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3Se cumplirá
Ejemplos:
▪ Para el H2SO4(ac) se cumple: ∆Hdisol.= - 75,6 kJ/mol
▪ Para el NaCl(ac) se cumple : ∆Hdisol. + 3,9 kJ/mol
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
a) según su estado de agregación
SOLUCIÓN SOLVENTE SOLUTO Ejemplo
Gaseosa Gas
Gas Aire (O2 en N2), Gas natural
Líquido Evaporación de alcohol en aire.
Sólido Sublimación del hielo seco en aire.
Líquido Líquido
Gas Agua Gasificada (CO2 en agua)
Líquido
Aguardiente (etanol en agua)
Agua oxigenada, ácido de bateria
Sólido Salmuera (NaCl en agua), agua dulce
Sólida Sólido
Gas H2 ocluido en Pt
Líquido Amalgama dental (Hg en Ag)
Sólido
Acero (C en Fe), bronce (Sn en Cu)
Latón (Cu + Zn)
5,4. Clasificación de las soluciones
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
b) Según la conductividad eléctrica
Dependerá de la capacidad del soluto de generar iones cuando se disuelve. Se tiene la solución electrolítica y la solución 
no electrolítica.
1. Solución electrolítica. Conduce la corriente eléctrica 
debido al alto grado de ionización del soluto en el 
solvente.
Ejemplos: 
- Soluto iónico: sales, hidróxidos.
- Ácidos: H2SO4, HNO3, HCl, …..
2. Solución no electrolítica. No conduce la corriente 
eléctrica debido a que el soluto no genera iones, es 
decir se dispersa en el solvente en forma molecular.
Ejemplos: 
- Soluto covalente: azucares (sacarosa, glucosa, 
fructosa…), alcoholes, cetonas, aldehídos, …..
C6H12O6(ac)
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c) Según la transferencia de calor
Se tiene las soluciones exotérmicas y endotérmicas, esta energía corresponde a las energías de enlace , fuerzas 
intermoleculares e incluso la interacción ion-dipolo. Estas energías se manifestarán en el soluto, solvente y la solución. 
1. Solución exotérmica(∆Hsol < 0). Es aquella que libera o 
emite calor , debido a que las interacciones sto-ste es 
más intenso que la interacción sto-sto y ste-ste. Por ello 
el proceso de disolución es favorable. 
Ejemplo: H2SO4 (ac) ∆Hsol = -75,6 kJ/mol
correcto incorrecto
2. Solución endotérmica(∆Hsol > 0). Es aquella que 
gana o absorbe calor , debido a que las interacciones 
sto-ste es menos intenso que la interacción sto-sto y 
ste-ste. Por ello el proceso de disolución es menos 
favorable y debe absorber calor. 
Ejemplo: NaCl(ac) ∆Hsol = +3,9kJ/mol
En conclusión:
▪ Solución exotérmica: 
Soluto + solvente solución + calor
Soluto + solvente solución ; ∆Hsol < 0
▪ Solución endotérmica:
Soluto + solvente + calor solución
Soluto + solvente Solución ; ∆Hsol > 0
Salpicaduras de gotitas 
de agua con ácido
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VI) SOLUBILIDAD
6,1. Concepto.
Es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente (agua) a ciertas 
condiciones de temperatura y presión.
S =
mmax(sto)
100g(ste)
Ejm. A 20°C la solubilidad del Cloruro de 
Sodio (NaCl) es de 36 gramos por cada 
100 g o 100mL de agua.
=
mmax(sto)
100mL(ste)
Esta proporción corresponde a una 
solución saturada. 
Ejercicio. Se dispone de 800g de
agua a 20°C , a estas condiciones
¿Qué masa de cloruro de sodio se
debe disolver para formar una
solución saturada?
Resolución: Como es dato la solubilidad, 
a 20°C se cumplirá:
𝑚𝑁𝑎𝐶𝑙 = 800𝑔 𝐻2𝑂𝑥
36𝑔𝑁𝑎𝐶𝑙
100𝑔𝐻2𝑂
𝑚𝑁𝑎𝐶𝑙= 288gNaCl
𝑆𝑁𝑎𝐶𝑙
20°𝐶 =
36𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑙
100𝑔 𝐻
2
𝑂
= 
36𝑔 𝑁𝑎𝐶𝑙
100𝑚𝐿 𝐻
2
𝑂
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
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6,2. Factores que alteran el valor de solubilidad
a) temperatura
▪ Comúnmente para solutos sólidos y líquidos, hay 
relación directa entre la temperatura y solubilidad, 
salvo algunas excepciones.
▪ Para soluto gaseoso hay relación inversa entre 
temperatura y solubilidad.
Por ejemplo cuando se calienta la bebida gaseosa, el 
gas carbónico escapa de la fase líquida, disminuyendo 
así su solubilidad. 
¡OJO!
El fenómeno del niño 
ocasiona el 
calentamiento del 
océano y la disminución 
de la solubilidad del O2, 
ocasiona la migración 
de especies.
20°C 40°C 60°C 80°C
NaCl 36 36,6 37,3 38,4
KCl 33 39 45 51
KNO3 30 60 110 168
Na2SO4 17 47 43 35
Ce2(SO4)3 10 6 4 1
SOLUBILIDAD (g/100g H2O)SOLUTO
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S i s t e ma s d i s p e r s o s
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b) presión
c) naturaleza del soluto y solvente
▪ Para solutos sólidos y líquidos, por ser incompresibles cuando 
están puros, un cambio de presión no altera su solubilidad.
▪ Para soluto gaseoso, debido a su compresibilidad, la presión
tiene relación directa con la solubilidad.
La naturaleza de cada sustancia relacionado con su
unidad fórmula , su tipo de enlace y fuerza
intermolecular influye en la solubilidad. Por ejemplo
el iodo(apolar) es poco soluble en agua, no es
insoluble debido a su volumen molecular genera
interacción dipolo- dipolo inducido. En cambio es
más soluble en etanol (alcohol iodado).
¿Qué comentario haría respecto a la
solubilidad del azúcar en alcohol(etanol)
y agua?
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S i s t e m a s d i s p e r s o s
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Tipos de solución según el valor de la Solubilidad De la gráfica se observa que la solubilidad a 40°C es 
39 gramos de KCl por cada 100g de agua, formando 
así una solución saturada.
3
1 Si a 40°C se agrega 5g de KCl en 100g de agua, toda 
la sal se disuelve, formando una solución diluida.
(5<<39)
2 Si a 40°C se agrega 30g de KCl en 100g de 
agua, toda la sal se disuelve, formando una 
solución concentrada. (30<39)
4 Si a 40°C se agrega 41g de KCl (muy cerca a 39) en 
100g de agua, toda la sal se disolverá, formando 
una solución sobresaturada. Es inestable, ante 
una perturbación externa precipitaría 2g de sal. 
1Las soluciones y se 
consideran insaturadas
2
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VII) CONCENTRACIÓN
Una solución y en general cualquier mezcla esta valorada 
cuando se conoce su concentración, de ello dependerá 
sus diferentes aplicaciones.
H2O2
H2O
% vol.
de sto.
aplicaciones
4% Medicinal(desinfectante)
20% Cosmetología(teñido de cabello)
40% Blanqueador de tela y papel
90% Combustible de cohetes
𝑪𝑶𝑵𝑪𝑬𝑵𝑻𝑹𝑨𝑪𝑰Ó𝑵 =
𝒄𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝑺𝑻𝑶.
𝒄𝒂𝒏𝒕𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒅𝒆 𝑺𝑶𝑳.
Comúnmente la concentración expresará la siguiente proporción:
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
agua 
oxigenada
Son aquellas que solo consideran la masa y volumen 
y no toma en cuenta aspectos químicos como masa 
molar, número de moles o equivalentes. 
7,1. Porcentaje en masa (% Τ(𝒎 𝒎))
Indica la relación de masas entre el soluto y 
solución en forma porcentual.
Sol.
Sto
ste
%(𝑚
𝑚
)=
𝑚
𝑠𝑡𝑜
𝑚
𝑠𝑜𝑙
x100
Se cumple: msol = msto + mste
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Ejercicio: La solubilidad del nitrato de potasio a 40°C es 
60 g de KNO3 por 100g de agua. Determine el porcentaje 
en masa de soluto %(m/m) de la solución saturada. 
Resolución: en base al dato de la solubilidad de la solución 
saturada
KNO3
H2O
40°C
msto=60g
mste=100g
msol=160g
%𝑚
𝑚
= 
𝑚
𝑠𝑡𝑜
𝑚
𝑠𝑜𝑙
x 100
%𝑚
𝑚
= 
60
160
x 100= 37,5%
7,2. porcentaje en volumen (%(V/V))
Indica la relación en volumen de soluto y solvente en 
forma porcentual.
%(𝑉
𝑉
)=
𝑉
𝑠𝑡𝑜
𝑉
𝑠𝑜𝑙
x100
Se aplica para soluciones donde el sto y ste son 
líquidos, de tal manera que los volúmenes son 
aditivos: Vsol = Vsto + Vste
Ejercicio: El agua y etanol se mezclan en cualquier 
proporción, si 80g de etanol(d= 0,8g/mL) se mezclan con 
420g de agua. Determine el porcentaje en volumen del 
soluto.
Resolución: como la densidad del agua es 1g/mL, entonces 
el volumen de agua será 420mL.
Vsol = Vsto + Vste = 
𝑚
𝑠𝑡𝑜
𝑑
𝑠𝑡𝑜
+ Vste = 
80
0,8
+ 420 = 520mL 
Vsto= 100mL
Entonces: %(𝑉
𝑉
)=
𝑉
𝑠𝑡𝑜
𝑉
𝑠𝑜𝑙
x100 =
100
520
x 100 = 19,23%
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7,3. Porcentaje masa – volumen (%(m/V))
Se halla dividiendo la masa de soluto, en gramos, 
entre el volumen de solución, en mililitros, 
expresándose en forma porcentual.
%(𝑚
𝑉
)=
𝑚
𝑠𝑡𝑜
𝑉
𝑠𝑜𝑙
x100
Ejercicio: Una sustancia “X” se disuelve en agua a 
20°C y forma una solución saturada cuya densidad 
es 1,3g/mL, determine el %(m/V) de la solución.
Dato: 𝑆𝑋
20°𝐶= 30 gX /100gH2O
Resolución: como la solución formada es saturada , 
por ser mezcla homogénea tomaremos una porción 
de la mezcla y calcularemos su concentración:
X
H2O
msto=30g
mste= 100g
msol= 130g
Hallamos el volumen de solución:
𝑉𝑠𝑜𝑙 =
𝑚
𝑠𝑜𝑙
𝑑
𝑠𝑜𝑙
= 
130
1,3
= 100mL 
Finalmente:
%(𝑚
𝑉
)= 
𝑚
𝑠𝑡𝑜
𝑉
𝑠𝑜𝑙
x 100 = 
30
100
x100= 30%
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30
Bibliografía
❑ Asociación Fondo de Investigación y Editores, Cristóbal A.Y (2016). La Guía 
Científica. Formulario de Matemáticas y Ciencias. Primera edición. 
Química . Perú: Lumbreras editores.
❑ Silberberg Martín (2002) Química. Segunda edición . Las propiedades de las 
mezclas: soluciones y coloides (pp. 490 - 510)- Mc Graw Hill Interamericana 
Editores.
❑ Chang, R. y Goldsby, K. (2017). Química. décima ed. Propiedades físicas 
de las disoluciones (pp.514 - 524). México. McGraw Hill Interamericana 
Editores 
w w w . a c a d e m i a c e s a r v a l l e j o . e d u . p e