Concentración porcentual.
Introducción.

¿Cómo separara una mezcla de carbonato de calcio y cloruro de sodio?
¿Qué porcentaje de cada compuesto compone la mezcla?

En un estado natural de las sustancias generalmente forman mezclas. Por lo cual para saber la composición porcentual de una mezcla debe conocerse la masa o el volumen del soluto, pero si no se tiene este dato se necesita separar la mezcla .Existen métodos para separar los componentes que las forman para lo cual se debe tomar en cuenta el estado natural de la mezcla y de sus componentes.
* Filtración. Se fundamenta en que alguno de los componentes de la mezcla no es soluble en el otro, se encuentra uno sólido y otro líquido. Este método consiste en verter la mezcla a través de un medio poroso que deje pasar el líquido y retenga el sólido. En el laboratorio se usa el papel filtro, que se coloca en forma de cono en un embudo de vidrio, a través del cual se hace pasar la mezcla, reteniendo el filtro la parte sólida y dejando pasar el líquido.

* Evaporación. Es la separación de un sólido disuelto en un líquido, Consiste en calentar la mezcla hasta el punto de ebullición de uno de los componentes, y dejarlo hervir hasta que se evapore totalmente. Este método se emplea si no tenemos interés en utilizar el componente evaporado. Losotros componentes quedan en el envase. Como no todas las sustancias se evaporan con la misma rapidez, el sólido disuelto se obtiene en forma pura.

* Cristalización. La cristalización es el proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir de un gas, un líquido o una disolución. La cristalización es un proceso en donde los iones, atomos o moléculas que constituyen la red cristalina crean enlaces hasta formar cristales, que se emplea en química con bastante frecuencia para purificar una sustancia sólida. La operación de cristalización es aquella por medio de la cual se separa un componente de una solución liquida transfiriéndolo a la fase sólida en forma de cristales que precipitan. Es una operación necesaria para todo producto químico que se presenta comercialmente en forma de polvos o cristales, ya sea el azúcar o sacarosa, la sal común o cloruro de sodio.
La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto disuelta en determinada cantidad de es disolvente o de solución. Como a menudo las reacciones se llevan a cabo en solución, es importante entender lo métodos para expresar la concentración y saber como se preparan las soluciones de determinada concentración. La concentración de de una solución se puede expresar en forma cualitativa o cuantitativa. Cuando se dice queuna solución es diluida o concentrada expresamos, en forma relativa, la cantidad presente de soluto. El termino solución diluida, entonces, describe una solución que contiene una cantidad relativamente pequeña de soluto disuelto.
Inversamente, una solución concentrada contiene cantidades relativamente grandes disueltas del soluto
* Porcentaje masa-masa (% m/m).
En el método de porcentaje en masa, la concentración de una solución se expresa como porcentaje de soluto en determinada masa de solución. Dice que, en determinada masa de solución, cierto porcentaje de la masa es de soluto. La concentración de porcentaje en masa suele usarse para solido disueltos en líquidos. Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución

% masa=masa de solutogrmasa de disolucion(gr)×100

* Porcentaje volumen-volumen (% V/V)
Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parametro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución.
%volumen=volumen de soluto(mL)volumen de disolucion(mL)×100
* Concentración en masa (% m/V)
Se pueden usar también las mismas unidades que paramedir la densidad aunque no conviene combinar ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución por 100.
% masa/volumen=masa de soluto(gr)volumen de disolucion(mL)×100

Sustancia | Solubilidad en agua |
Cloruro de Sodio NaCl | (35,9 g/100) |
Carbonato de Calcio CaCO3 | (0,0013 g/100) |

Objetivos.
a. Identificar los métodos para separar los componentes de una mezcla.
b. Adquirir habilidad en la aplicación de diferentes métodos a través de la experiencia en el laboratorio.
c. Calcular de manera adecuada el porcentaje de composición en una mezcla.

Se nos da en un vaso una mezcla de cloruro de sodio (NaCl) y carbonato de calcio CaCO3
Métodos y materiales.
Una vez separados los compuestos se pesan cada uno de los componentes por separado
Separar estas dos sustancias, por el método por filtración y evaporación

Usando la bascula medimos que cantidad se nos dio de mezcla y la dividimos en el número de muestras pertinentes
Homogenizar la mezcla perfectamente hasta que se encuentre en a una sola fase.

Debemos obtener el porcentaje presente de cada una de los compuestos.En base ala masa de cada componente, calcular el porcentaje presente de cada compuesto en la mezcla inicial.
La mezcla proporcionada de carbonato de calcio y cloruro de sodio fue de 11.66 gr.

Resultados.

Imagen1.1 separación dela mezcla por filtración. Imagen1.2 separación de mezclas por cristalización

| Solución | Masa CaCO3 | Masa NaCl |
Muestra1 | 1.00 gramos | 0.46 gramos | 0.40 gramos |
Muestra 2 | 4.00 gramos | 2.19 gramos | 1.70 gramos |
Muestra 3 | 4.00 gramos | 2.22 gramos | 1.76 gramos |
Tabla 1. Resultados de obtenidos de las pruebas de separación de mezclas.

Para el calculo de la composición porcentual se utilizo la siguiente formula

% masa=masa de solutogrmasa de disolucion(gr)×100

| Masa CaCO3 | Masa NaCl | % de CaCO3 | % de NaCl |
Muestra 1 | 0.46 gramos | 0.40 gramos | 46.0 | 40.0 |
Muestra 2 | 2.19 gramos | 1.70 gramos | 54.7 | 42.5 |
Muestra 3 | 2.22 gramos | 1.76 gramos | 55.5 | 44.0 |
Tabla 2. Resultados de obtenidos de las pruebas composición porcentual.

Bibliografía.
a) Raymond Chang, “Química”, edit. McGraw-Hill, México, 1995.
b) Ralph H. Petrucci, “Química General”, Sistemas técnicos de edición, 1989, México D.F. p.p. 222-227.
c) Burriel “Química analítica cuantitativa” edit. Thomson, 2007, México, p.p.424