Calculadora de PPM a Molaridad - Convertidor de Concentración Gratuito

Una calculadora de PPM a molaridad convierte una concentración expresada en partes por millón (PPM) en molaridad, es decir, el número de moles de sustancia disuelta por litro de solución. Necesita dos datos: el valor de PPM y la masa molar de la sustancia.

¿Qué es el PPM?

PPM significa partes por millón. Es una forma de expresar una concentración muy pequeña: la masa de una sustancia disuelta dividida por la masa de toda la solución, multiplicada por un millón.

$\text{PPM} = \frac{\text{masa del soluto}}{\text{masa de la solución}} \times 10^6$

En una solución acuosa, un litro de solución tiene una masa cercana a un kilogramo, ya que el agua tiene una densidad próxima a 1 gramo por mililitro. En esa condición, 1 PPM equivale aproximadamente a 1 miligramo de soluto por litro de solución (mg/L). Por eso, los informes sobre la calidad del agua suelen expresar los contaminantes en mg/L y llamar «PPM» al número indistintamente.

¿Qué es la molaridad?

La molaridad es una medida de concentración utilizada en toda la química. Cuenta los moles de una sustancia, no su masa. Un mol es un número fijo de partículas, aproximadamente 6.022 × 10²³.

$\text{Molaridad (M)} = \frac{\text{moles de soluto}}{\text{litros de solución}}$

La molaridad se expresa en moles por litro (mol/L), también representados como M. Los químicos utilizan la molaridad porque las reacciones químicas dependen de cuántas moléculas están presentes, no de cuántos gramos hay.

Fórmula de conversión de PPM a molaridad

Para convertir un valor de PPM en molaridad se necesita la masa molar de la sustancia. La masa molar es la masa de un mol de una sustancia, medida en gramos por mol (g/mol).

$\text{Molaridad (M)} = \frac{\text{PPM}}{\text{Masa molar} \times 1000}$

La fórmula funciona porque, en una solución acuosa, los PPM equivalen a miligramos por litro. Dividir entre 1000 convierte los miligramos en gramos. Dividir ese resultado entre la masa molar convierte los gramos por litro en moles por litro.

Si se omite por error 1000, la molaridad resulta 1000 veces demasiado grande.

Ejemplo resuelto

Una muestra de agua contiene 500 PPM de cloruro de sodio (NaCl). La masa molar del NaCl es 58,44 g/mol.

$\text{Molaridad} = \frac{500}{58.44 \times 1000} = \frac{500}{58{,}440} \approx 0.008556 \text{ mol/L}$

La muestra tiene una concentración de cloruro de sodio de aproximadamente 0,008556 M, o cerca de 8,6 milimoles por litro.

La calculadora se abre con un segundo ejemplo ya completado: 100 PPM de agua con una masa molar de 18,01528 g/mol. El resultado es 100 / 18.015,28 = 0,005551 mol/L. La tabla siguiente redondea la masa molar del agua a 18,015 g/mol, y los dígitos adicionales modifican el resultado en menos de una parte por diez mil.

Masas molares comunes

La masa molar de un compuesto es la suma de las masas atómicas de todos los átomos de su fórmula, cuyos valores se encuentran en la tabla periódica.

Limitaciones

La fórmula anterior supone que la solución es acuosa y diluida, con una densidad cercana a 1 g/mL. Esta suposición comienza a dejar de ser válida por encima de aproximadamente 10.000 PPM (1 % en masa), cuando la densidad real de la solución difiere lo suficiente de 1 g/mL como para ser relevante. El agua de mar, por ejemplo, tiene una densidad cercana a 1,025 g/mL, en lugar de 1,0.

La fórmula tampoco se aplica directamente a las concentraciones de gases, que normalmente se expresan como una proporción de volumen (PPMv) y no como una proporción de masa, ni a líquidos no acuosos como el etanol o la acetona, que tienen una densidad diferente de la del agua. En esos casos debe utilizarse la densidad real de la solución o de la mezcla gaseosa, en lugar de suponer que equivale a 1 g/mL.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se convierten los PPM en molaridad? Divide el valor de PPM entre la masa molar en g/mol y, después, entre 1000: Molaridad = PPM / (Masa molar × 1000). Por ejemplo, 100 PPM de glucosa (180,156 g/mol) produce una molaridad de aproximadamente 0,000555 M.

¿1 PPM equivale a 1 mg/L? En soluciones acuosas diluidas, sí, porque el agua tiene una densidad cercana a 1 g/mL. Esto no se cumple para soluciones concentradas, líquidos no acuosos o mezclas gaseosas.

¿Cuál es la diferencia entre PPM y molaridad? Los PPM miden la concentración másica: cuántos miligramos de una sustancia hay en un litro de solución. La molaridad mide cuántos moles y, por tanto, cuántas moléculas hay en un litro. Dos sustancias con los mismos PPM pueden tener molaridades muy diferentes si sus masas molares difieren.

¿Se puede convertir la molaridad nuevamente a PPM? Sí. Multiplica la molaridad por la masa molar y por 1000: PPM = Molaridad × Masa molar × 1000. Una solución de NaCl de 0,01 M (58,44 g/mol) equivale a 584,4 PPM.

¿Por qué el cálculo necesita la masa molar? La masa molar relaciona la masa con el número de moléculas. Una misma concentración másica corresponde a más moléculas en una sustancia ligera que en una pesada, por lo que se necesita la masa molar para pasar de PPM basados en la masa a molaridad basada en el número de moléculas.

¿Dónde se puede encontrar la masa molar de una sustancia? Se puede calcular sumando las masas atómicas de los átomos de la fórmula química, utilizando los valores de la tabla periódica. Las fichas técnicas de los proveedores de productos químicos y las bases de datos de referencia, como el NIST Chemistry WebBook, también proporcionan directamente las masas molares.