Tema 4. Importancia de la concentración de sustancias en mezclas de productos de uso cotidiano.

 PDA

• Analiza la concentración de sustancias de una mezcla expresadas en porcentaje en masa y porcentaje en volumen en productos de higiene personal, alimentos, limpieza, entre otros, para la toma de decisiones orientadas al cuidado de la salud y al consumo responsable.
• Relaciona la concentración de una mezcla con la efectividad o composición de diversos productos de uso cotidiano.

Un porcentaje de masa volumen es una relación entre la masa de un soluto y el volumen de la solución, expresada en forma de porcentaje. Las unidades específicas utilizadas para la masa del soluto y el volumen de la solución pueden variar, dependiendo de la solución.

El porcentaje en volumen (% v/v) es una expresión que indica la proporción entre el volumen del soluto y el volumen total de una disolución: 

El porcentaje en volumen se utiliza para expresar la concentración de una disolución, especialmente cuando se trata de mezclas líquidas o gaseosas. Por ejemplo, una disolución de alcohol en agua con un 20 % v/v significa que hay 20 ml de alcohol por cada 100 ml de disolución.

El porcentaje en volumen o porcentaje volumen-volumen es una expresión común desarrollada entre el 1500 y el 2000 para especificar la concentración de una disolución. Se define como:

������� ����������=������� �� ������������� �� ����������∗100%El porcentaje en volumen se emplea generalmente cuando la disolución involucra dos fases líquidas, aunque puede ser utilizado en otros casos, como en disoluciones gaseosas o sólidas.

El porcentaje en volumen también puede definirse como la proporción entre el volumen del soluto y el volumen del disolvente, tomando como base de cálculo 100 mL de disolución:

Partes por millón (ppm) es una unidad de medida que indica la cantidad de unidades de una sustancia que hay por cada millón de unidades de un conjunto. Se usa en ciencia y tecnología para medir el volumen que ocupan pequeñas cantidades de elementos en una mezcla. En química, se utiliza ppm para concentraciones de soluciones acuosas de sustancias disueltas. Por ejemplo, 1 ppm significa que un gramo de una sustancia está contenido en un millón de gramos de la solución o mezcla.

Esta unidad es la empleada de forma habitual para indicar la existencia de elementos en muy pequeña cantidad, lo que se conoce como traza en una mezcla, concretamente, aire���������� �� �������=������� ��� ������100 �� �� ����������∗100

La concentración es la relación entre la cantidad o volumen de soluto y la cantidad de disolución. Mientras más soluto, mayor será la concentración en una solución. Cada substancia tiene una solubilidad que es la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una disolución, y depende de condiciones como la temperatura, presión, y otras substancias disueltas o en suspensión.

 Un soluto es la sustancia que se disuelve en el disolvente y un disolvente es una sustancia en la que se disuelve el soluto, dando lugar a una disolución.

• En la mayoría de los casos, el soluto y el disolvente son líquidoso, o el soluto es un sólido y el disolvente un líquido.

Una disolución concentrada es aquella con una cantidad significativa de soluto, mientras que una disolución con una pequeña cantidad de soluto se denomina disolución diluida.

Una disolución es una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias puras que no reaccionan químicamente entre sí. Una de estas sustancias es el disolvente y la otra (o las otras) es el soluto. La distinción entre soluto y solvente es un poco arbitraria, pero por lo general se toma el soluto como el componente que está en menor cantidad y el solvente como el componente que está en mayor cantidad en la disolución.

Las disoluciones tienen dos componentes diferentes:

• Disolvente. El disolvente es la sustancia en la que se disuelve el soluto, generalmente es la más predominante. También se le conoce como solvente, dispersante o medio de dispersión.
• Soluto(s). En este caso hablamos de la sustancia que es disuelta por el disolvente. Una misma disolución puede tener más de un soluto disuelto en en el mismo disolvente. El soluto se encuentra en menor cantidad que el disolvente.

Las disoluciones se clasifican en:

Disoluciones diluidas. Poco soluto en la misma cantidad de disolvente.

Disoluciones concentradas. Abundante soluto en la misma cantidad de disolvente.

Disoluciones saturadas. Logran el equilibrio entre soluto y disolvente, sin que se pueda añadir más soluto, al menos en ciertas condiciones dadas de temperatura y presión.

Disoluciones sobresaturadas. Son disoluciones que contienen más soluto del que tendría la disolución saturada a cierta temperatura y presión. Si se aumenta la temperatura de una disolución saturada, es posible agregar más soluto, pero si se deja enfriar lentamente, se puede transformar en una disolución sobresaturada.
Las disoluciones se clasifican según el estado de agregación de sus componentes, en:

• Cuando el soluto y el disolvente son sólidos. Disoluciones de sólido en sólido. Las aleaciones son un ejemplo de este tipo de disolución. Por ejemplo: el bronce es una aleación de cobre (Cu) y estaño (Sn).
• Cuando el soluto es un sólido y el disolvente es un líquido. Disoluciones de sólido en líquido. Son probablemente las más empleadas en todas las ramas de la química y otros rubros. Por ejemplo: una disolución de agua con sal.
• Cuando el soluto es un sólido y el disolvente es un gas. Disoluciones de sólido en gas. Por ejemplo: el polvo disuelto en el aire.
• Cuando el soluto es un líquido y el disolvente es un sólido. Disoluciones de líquido en sólido. Por ejemplo: las amalgamas son una disolución de mercurio líquido y plata sólida, o mercurio y otros metales.
• Cuando el soluto es un líquido y el disolvente es un líquido. Disoluciones de líquido en líquido. Son también muy empleadas en todos los rubros de la química, la medicina y la industria en general. Por ejemplo, una disolución de etanol en agua.
• Cuando el soluto es un líquido y el disolvente es un gas. Disoluciones de líquido en gas. Por ejemplo: el aire o algún otro gas húmedo.
• Cuando el soluto es un gas y el disolvente es un sólido. Disolución de un gas en sólido. Por ejemplo: disolución de hidrógeno en algunos metales.
• Cuando el soluto es un gas y el disolvente es un líquido. Disolución de un gas en líquido. Por ejemplo: el oxígeno disuelto en agua, que permite la respiración de los peces.
• Cuando el soluto es un gas y el disolvente es un gas. Disolución de un gas en gas. Por ejemplo: el gas natural es una disolución gaseosa de metano, etano, propano, butano, dióxido de carbono y otros gases en pequeñas proporciones.
          

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Producto Químico	Sustancias Químicas que contiene	Daño a la salud	Daño ambiental
Limpiador de cañerías	Lejía (hipoclorito de sodio), hidróxido de potasio, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico (ácido muriático)	Corrosivo para la piel, quemaduras en los ojos, quemaduras y posibles orificios en el esófago, dolor abdominal fuerte, vómitos, corrosivo para la piel, etc.	Contaminan el agua
Limpiador de horno	La mayoría contiene lejía	Afectan los pulmones, en exposiciones severas puede provocar asfixia, puede causar quemaduras en la piel.	Contamina la capa de ozono
Detergente de lavaplatos	Cloro y fosfatos	Problemas respiratorios	Los fosfatos contaminan los mantos acuíferos
Sosa caustica	Hidróxido de sodio	Causa daños permanente en la piel	Su uso excesivo daña los suelos donde se desechan
Insecticidas y ´pesticidas	Talio, cianuro, carbonatos, organofosforado, estricnina	Cáncer, problemas en los pulmones y vías respiratorias	Contamina la capa de ozono
Champus	Amoniaco, nitratos, naftalina y percloroetileno y fragancias sintéticas	Cáncer, mareos y nauseas	Son muy fuertes los ácidos que contiene así que contamina la capa de ozono
Sal de mesa	Cloruro de sodio	Es la segunda sustancias más abundante pero no es contaminante	Al contacto con los ojos puede provocar perdida de la visión, daña los riñones
Pilas	Mercurio, zinc, litio, cadmio, carbono, plata	Cáncer, irritación de la piel, posible envenenamiento.	Contaminación del medio ambiente
Blanqueadores	Hidróxido de potasio o de sodio, peróxido de hidrógeno, hipoclorito de sodio o de calcio	Causan daños permanentes en la piel	Su uso excesivo daña a los suelos en donde se desechan.
Alcohol	Etanol	Problemas del hígado, náuseas, vómito, pérdida del conocimiento	Flamable por lo que puede causar incendios
Detergente	Alquilbencensulfonatos de sodio (LAS)	Irrita la piel	Contaminan el agua
Maquillaje	Cloruro de polivinilo, lauril, sulfato de sodio, triclosán, formaldehídos	Puede causar cáncer, alteración de la fertilidad, obesidad, acné,  interfiere con las funciones hormonales, cancerígenos.	Contaminan el medio ambiente
Pasta dental	Amoniaco, etanol, fluoruros, alcohol, saborizantes, colorante vegetal	El fluoruro es un subproducto de la fabricación del hierro, cobre y aluminio, es un desecho tóxico. Si se consume demasiado los dientes realmente comenzarán a decolorar y tendrán caries, el fluoruro ayuda al cerebro a absorber aluminio, una sustancia que se ha encontrado en la mayoría de los cerebros de pacientes con Alzheimer.	Parte de la composición de las pastas es de origen mineral (principalmente los abrasivos). Se extraen de canteras o minas, altera de manera importante el paisaje y los ecosistemas y en ocasiones causa problemas sociales y de contaminación en los yacimientos.
Envases PEP	Polímero que se obtiene mediante una reacción de policondensación entre el ácido tereftálico y el etilenglicol	Su fabricación involucra sustancias tóxicas, metales pesados, químicos irritantes.	Contaminan el medio ambiente