Destreza / Competencia:
CN.Q.5.3.2. Comparar y analizar disoluciones de diferente concentración, mediante la elaboración de soluciones de uso común.
¿En qué áreas de la vida se puede aplicar este contenido?
Estos contenidos los podemos aplicar, por ejemplo, cuando preparamos una bebida diluida, como jugo o té, calculamos la concentración del sabor para que sea ideal. En medicamentos, entender la concentración de principios activos nos permite administrar la dosis correcta para tratar enfermedades. Además, se utiliza en el tratamiento de aguas para asegurar que las concentraciones de contaminantes sean seguras para el consumo.
- Vida cotidiana: Dilución de productos de limpieza. Usar la fórmula de concentración para saber cuánto producto diluir en agua y lograr la efectividad sin desperdiciar material.
- Desarrollo personal: Preparación de soluciones farmacéuticas (como jarabes, pastillas efervescentes o cremas). Calcular las dosis adecuadas y comprender la concentración de principios activos en estos productos.
- Contexto social / académico: Control de contaminación en el agua o aire. Aplicar los conceptos de concentración en soluciones para medir la cantidad de contaminantes y proponer soluciones para su reducción.
Actividades de aprendizaje
Anticipación
Para anticipar el tema, muestra una botella de jugo concentrado y una botella de agua. Pide a los estudiantes que discutan en grupos:
- ¿Cómo sabrías si el jugo está demasiado concentrado o demasiado diluido?
- ¿Qué pasaría si tomas la dosis incorrecta de un medicamento?
- ¿Cómo medirían la cantidad de azúcar en una bebida?
Luego, conecta las respuestas con la importancia de entender las concentraciones y cómo aplicamos este concepto en la vida diaria, desde la comida hasta la salud.
Construcción: tiempo
Unidades FÍSICAS de concentración de las soluciones:
Idea clave
Las unidades físicas expresan concentración usando MASA y/o VOLUMEN.
Se usan mucho en laboratorio, industria y etiquetas.
Conceptos básicos
– Soluto: sustancia que se disuelve.
– Disolvente: sustancia que disuelve.
– Solución: mezcla homogénea (soluto + disolvente).
– Concentración: “qué tanto soluto hay” en una cantidad de solución (o de disolvente).
% m/m (porcentaje masa/masa)
Definición: % m/m = (masa de soluto / masa de solución) × 100
Unidades típicas: g soluto / 100 g solución
Ejemplo: 10% m/m significa 10 g de soluto en 100 g de solución.
% m/v (porcentaje masa/volumen)
Definición: % m/v = (masa de soluto / volumen de solución) × 100
Unidades típicas: g soluto / 100 mL solución
Ejemplo: 5% m/v significa 5 g de soluto en 100 mL de solución.
% v/v (porcentaje volumen/volumen)
Definición: % v/v = (volumen de soluto / volumen de solución) × 100
Unidades típicas: mL soluto / 100 mL solución
Ejemplo: 70% v/v significa 70 mL de soluto en 100 mL de solución.
g/L (gramos por litro)
mg/L (muy común en agua)
Definición: mg/L = masa de soluto (mg) / volumen de solución (L)
Dato útil: en soluciones acuosas diluidas, 1 mg/L ≈ 1 ppm (solo como aproximación escolar).
ppm (partes por millón)
Definición: ppm = (cantidad de soluto / cantidad de solución) × 10^6
Uso típico en agua/aire: ppm ≈ mg/L (en agua diluida) o mg/kg (en sólidos).
Regla rápida para elegir la unidad
– Si la etiqueta dice “g por 100 mL” → % m/v
– Si dice “g por 100 g” → % m/m
– Si habla de mezclas de líquidos (alcohol-agua) → % v/v (o GL en bebidas)
– Agua potable / contaminantes → mg/L o ppm
Errores comunes
– Usar masa de disolvente en vez de masa de solución (en % m/m).
– Olvidar el “×100” en porcentajes.
– Confundir mL con L (1 L = 1000 mL).
EJERCICIOS RESUELTOS:
A) Para % m/m
1) Identifica masa soluto (ms) y masa solución (mSol).
2) Aplica: % m/m = (ms / mSol) × 100.
B) Para % m/v
1) Identifica masa soluto (g) y volumen solución (mL).
2) Aplica: % m/v = (ms / VSol) × 100.
C) Para % v/v
1) Identifica volumen soluto y volumen solución.
2) Aplica: % v/v = (Vsoluto / VSol) × 100.
D) Para g/L o mg/L
1) Convierte el volumen a L si es necesario.
2) Divide masa de soluto entre volumen de solución.
Tips de conversión
– 1 L = 1000 mL
– 1 g = 1000 mg
– 1 kg = 1000 g
Consolidación:
CONSOLIDACIÓN: BANCO DE EJERCICIOS PARA RESOLUCIÓN DE FORMA INDIVUDUAL:
A) Porcentajes
1) Se disuelven 12 g de sal en agua hasta completar 150 g de solución. Calcula % m/m.
2) Una solución tiene 8 g de glucosa en 200 mL de solución. Calcula % m/v.
3) Se mezclan 30 mL de alcohol y se completa hasta 120 mL de solución. Calcula % v/v.
4) ¿Cuántos gramos de soluto hay en 250 g de una solución al 6% m/m?
5) ¿Qué volumen de soluto hay en 500 mL de una solución al 20% v/v?
B) g/L y mg/L
6) Una solución contiene 5 g de soluto en 250 mL de solución. Expresa en g/L.
7) Un agua tiene 18 mg de nitrato en 2,0 L. Expresa en mg/L.
8) Un jarabe contiene 24 g de soluto en 0,40 L. Expresa en g/L.
C) ppm
9) Un agua contiene 3 mg de contaminante en 3 L. Expresa en mg/L y en ppm (aprox.).
10) Un agua contiene 0,12 g de soluto en 10 L. Expresa en mg/L y en ppm (aprox.).
Sugerencia Rúbrica
RÚBRICA: Banco de ejercicios
https://docs.google.com/spreadsheets/d/1AWYMzSl6BPYz6TqUBBPIPP3pYw_eSEPDg9uTExkgh7s/edit?gid=0#gid=0
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.