Deduciendo las relaciones entre las unidades de concentración en disoluciones líquidas

Abstract

Las conversiones entre unidades de concentración son un problema, tanto a nivel educativo como al nivel profesional, pues se emplean tradicionalmente técnicas numéricas, que son complejas, y pueden causar problemas incluso para individuos con entrenamiento. En este artículo planteamos una propuesta algebraica para deducir todas las conversiones de las unidades de concentración más comunes: masa porcentual, volumen porcentual, concentración en masa porcentual, concentración en masa, concentración molar, concentración molal y fracción molar. Aunque teóricamente esto implicaría la expresión de 72 ecuaciones sin contar las definiciones de cada una de estas unidades, al aplicar dos propiedades de las funciones “imagen inversa y Función compuesta” es posible reducir el número de deducciones a 8, donde solo 2, las que involucran la concentración molar y la fracción molar revisten cierto grado de complejidad algebraica, que aun así pueden resolverse con técnicas básicas que no exceden la aplicación del “factor común”. La aplicación de estas ecuaciones a problemas numéricos, permite un análisis dimensional completo de situaciones que en algunas fuentes no tienen sentido dimensional, aunque numéricamente sean correctas.