Presentación para introducir a la importancia del Petroleo como Hidrocarburo y el tema de concentraciones porcentuales (m, V, m/v y ppm)

1. EL
PETRÓLEO
El petróleo es una mezcla de
hidrocarburos producto de la
descomposición de organismos
que vivieron hace millones de años.
Su nombre significa en latín aceite
de piedra. Es una de las
sustancias que más ha influido en
la historia de la humanidad
principalmente desde la llamada
Revolución Industrial. Se considera
un recurso natural no renovable
porque si se llegara a agotar
tardaría millones de años en volver
a formarse.

2. Separación de los componentes del petróleo
• La economía mundial depende en gran medida de los
usos del petróleo como combustible, y también, como
materia prima de muchos derivados como plásticos,
pegamentos, fármacos, fibras sintéticas e
impermeabilizantes, entre otros.
• Al tratarse de una mezcla homogénea, se puede
separar por un método físico como la destilación
fraccionada, de acuerdo con los diferentes puntos de
visión de cada fase o componente.
• Antes de entrar a la torre de destilación primaria, el
petróleo se lava con agua para eliminar la sal y las
impurezas solubles en agua. Posteriormente, se somete
a una presión de 3 atmósferas y se pasa a través de un
intercambiador de calor, donde se somete a una
temperatura de 150 °C en una columna de vacío y se
separa en gas natural. Los productos que se obtienen
por la destilación del petróleo son: gas, gasolina, diesel,
queroseno, combustóleo, aceites lubricantes, parafina y
asfalto.
• La industria petroquímica ofrece una gran cantidad de
productos de uso comercial como plásticos, caucho
sintético , pegamentos, perfumes, pinturas, detergentes,
insecticidas, medicinas y otros.

3. Cálculo de concentraciones porcentuales y partes por millón(ppm) en una mezcla.
La concentración de una solución nos ayuda a saber la cantidad de soluto que hay en una
masa o en un volumen determinados de solución o solvente.
La solubilidad es la propiedad de disolverse una sustancia en otra. El coeficiente de
solubilidad es la cantidad de soluto que se puede disolver en 100 g de un solvente a una
temperatura y presión específicas, y puede verse afectado por la presión, la temperatura, la
naturaleza del soluto y el pH.
Puesto que términos como concentrado, diluido, saturado o insaturado son inespecíficos,
existen maneras de expresar exactamente la cantidad de soluto en una solución, entre las
cuales tenemos: porcentaje en masa, porcentaje en volumen, porcentaje en masa-volumen, y
partes por millón.
Porcentaje en masa
Fórmula:
Masa de la disolución = masa solvente + masa de soluto
% m/m = masa de soluto
masa de disolución
X 100

4. Ejemplo 1:
Si se disuelven 2 g de alcohol en 98 g de agua, ¿Cuál es el porcentaje en masa de
alcohol?
a) 0.5 % b) 1% c) 1.5% d) 2%
Solución
Datos
Masa del soluto (alcohol) = 2 g
Masa del solvente (agua) = 98 g
Masa de la disolución = 100 g
% masa del alcohol = x
Fórmula:
Masa de la disolución = masa solvente + masa de soluto
% m/m = masa de soluto
masa de disolución
X 100
Sustitución
%m/m= 2g de alcohol
100 g de disolución
x 100 Resultado % masa de alcohol = 2%
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso d

5. Ejercicio:
Calcula el porcentaje en masa de una disolución de sulfato de cobre (CuSO4) en
agua, si contiene 25 g de soluto en 300 g de disolución
a) 5.5% b) 7.4% c) 8.3% d) 9.2%
Solución
Datos
Masa del soluto (CuSO4) = 25 g
Masa de la disolución = 300 g
% masa del alcohol = x
Fórmula:
% m/m = masa de soluto
masa de disolución
X 100
Sustitución
%m/m= 25 g de sulfato de cobre
300 g de disolución
x 100
Resultado % masa de sulfato de cobre = 8.3%
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso c

6. Porcentaje en volumen (%V/V)
Expresa el volumen de soluto disuelto por cada 100 ml de disolución.
%V/V =
volumen de soluto
volumen de disolución
X 100
Volumen de la disolución =volumen del solvente + volumen del soluto
Ejemplo
¿Qué cantidad de alcohol se encontrará en una botella de vino de 250 ml al 40%?
a) 40 ml b) 75 ml c) 80 ml d) 100 ml
Solución
Datos
Volumen del soluto = x
Volumen de disolución = 250 ml
% volumen del alcohol = 40%
Sustitución
Volumen de soluto=
(%v/v)(volumen de disolución)
100
Resultado
Despeje
Volumen de soluto=
(40%)(250 ml)
100
Volumen del soluto = 100 ml
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso d

7. %V/V =
volumen de soluto
volumen de disolución
X 100
Vol. de la disolución =vol. del solvente + vol. del soluto
Ejercicio
Calcula la concentración porcentual volumen volumen de una disolución que se preparo
disolviendo 5 ml de etanol en 95 ml de agua.
a) 4 % b) 5% c) 8 % d) 10%
Solución
Datos
Volumen del soluto = 5 ml
Volumen del solvente = 95 ml
% volumen del alcohol = x
Sustitución
Resultado
Volumen de disolución= 5 ml + 95 ml
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso b
Fórmula:
Volumen de disolución=100 ml
%V/V =
5 ml
100 ml
X 100 %V/V= 5 %

8. %V/V =
volumen de soluto
volumen de disolución
X 100
Ejercicio
Si el alcohol de farmacia tiene una concentración del 98% en volumen, esto indica que
a) En cada litro de disolución hay 98 ml de alcohol
b) en cada litro de disolución ay 980 ml de alcohol
c) en cada litro de disolución hay 20 ml de disolvente (agua)
d) En cada litro de disolución hay 2 ml de disolvente (agua)
Solución
Datos
Volumen del soluto = x
Volumen del solvente = 1000 ml
% volumen del alcohol = 98 %
Sustitución
Resultado
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso b
Fórmula:
Volumen del soluto=980 ml
Despeje
Volumen de soluto=
(%v/v)(volumen de disolución)
100
Volumen de soluto=
(98%)(1000 ml)
100

9. Porciento masa-volumen (% m/V)
Expresa la masa del soluto disuelto por cada 100 ml de disolución
% m/V = masa de soluto
Volumen de disolución
X 100
Volumen de la disolución = volumen del soluto + volumen del solvente
Ejemplo
Calcula la concentración porcentual masa/volumen de una disolución que se preparo disolviendo
30 g de hidróxido de potasio (KOH) en suficiente cantidad de agua para obtener 100 ml de
disolución.
a) 30 % b) 25% c) 20 % d) 15 %
Solución
Datos
masa del soluto = 30 g de KOH
Volumen dela disolución= 100 ml
% m/V= x
% m/V = masa de soluto
Volumen de disolución
X 100
Fórmula:
Sustitución % m/V = 30 g
100 ml
X 100 Resultado % m/V =30 %
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso a

10. Ejercicio
Si un alumno mezcló 300 mg de sal de mesa con agua hasta obtener 60 ml de disolución, ¿qué
concentración tiene esta disolución?.
a) 0.3 % b) 0.5% c) 0.2 % d) 0.7 %
% m/V = masa de soluto
Volumen de disolución
X 100
Solución
Datos
masa del soluto = 300 mg = 0.3 g
Volumen de la disolución= 60 ml
% m/V= x
Fórmula:
Sustitución
% m/V = 0.3 g
60 ml
X 100
Resultado
% m/V =0.5 %
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso b

11. Partes por millón (ppm)
Partes por millón significa que hay una millonésima parte del soluto con respecto a la solución (si se toma
como equivalente 1 g = 1 ml), es decir, 1 mg de soluto por un litro (mg/l) o 1 g por 1000 litros de solución
(g/m3), etc.
La concentración de ppm se utiliza para relacionar el soluto con respecto a la solución.
Ejemplo:
Las ppm, generalmente, se utilizan para medir las concentraciones de los contaminantes atmosféricos
responsables, por ejemplo, del efecto invernadero, entre otros, o bien, el derrame ocasionado de sustancias
tóxicas en ríos, como el sucedido en Hermosillo, Sonora el 13/08/2014 .
Derrame en el río, mayor desastre ecológico en Sonora
El derrame de un represor de la mina de Cananea es el peor desastre ecológico en la historia de la entidad,
con el desbordamiento de 40,000 metros cúbicos de solución ácida de sulfato de cobre al río Sonora. la
Comisión Nacional del agua (Conagua), a través del organismo de Cuenca Noroeste, confirmó que el agua del
río Sonora presenta contaminación con metales pesados por encima de la norma permitida para consumo
humano, como fierro, aluminio, arsénico, cadmio, cobre, manganeso y níquel. Y es que, según los resultados
del laboratorio de calidad del agua, hay metales pesados cuya concentración en miligramos por litro (mg/l) o
ppm supera varias veces la norma permitida para consumo en humanos, como el fierro, que la norma lo marca
en 0.3 mg/l (ppm) y el análisis realizado por Conagua a muestras del río sonora presentó 14 mg/l (ppm);
cuando una persona se expone a este metal puede padecer Hemocromatosis.
Fuente: Daniel Sánchez Dórame, Excelsior, 13 de agosto de 2014 .
ppm= miligramos de soluto
Litros de solución
=
gramos de soluto
1000 Litros de solución
miligramos de soluto
kilogramo de solución
=

12. La Norma Oficial Mexicana, NOM-127-SSA1, Dimita la concentración de hierro hasta 0.3 ppm y de
manganeso 0.15 ppm en el agua para consumo humano. sí en un pozo de agua de Navojoa se
encontraron disueltos 0.0018 g de Mn, por cada 500 ml de solución ¿cuál es la concentración en
ppm? ¿Cumple esto con la Norma Oficial Mexicana para consumo humano?
a) 3.6 ppm b) 2.5 ppm c) 1.8 ppm d) 1.0 ppm
Solución
Datos
Masa del soluto = 0.0018 g = 18 mg
Volumen de la solución = 500 ml = 0.5 l
ppm = x
Fórmula:
ppm=
miligramos de soluto
litros de solución
Sustitución
ppm= 18 mg de Mn
0.5 litros de solución
Resultado
ppm = 3.6 ppm de Mn
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso a
El agua contiene 3.6 ppm de manganeso y el agua del pozo sobrepasa la norma con respecto al
contenido de manganeso; por tal razón, no puede ser consumida por las personas sin tratarse
previamente.

13. Calcula las ppm de 140 mg de Na+ contenidos en 1600 g de agua.
a) 165 ppm b) 123 ppm c) 87.5 ppm d) 75.8 ppm
Solución
Datos
Masa del soluto = 140 mg
Volumen de la solución = 1600 g =1.6 kg
ppm = x
Fórmula:
ppm=
miligramos de soluto
kg de solución
Sustitución
ppm= 140 mg de Na+
1.6 kg de solución
Resultado
ppm = 87.5 ppm de Na+
Por lo tanto, la respuesta correcta es el inciso c