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Cálculo de partes por millón (ppm) de cadmio en suelo

📄 ejemplo quimica 🎓 bachillerato · 3° Secundaria México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 178 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Secundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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5 ppm

quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 5 min lectura

Solución — Página 178

Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico. Libro de Educación Secundaria Grado 3° Ciclo Escolar 2025 - 2026

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Ejercicio 1

En un análisis de 1 kg de suelo se encontraron 5 mg del metal contaminante cadmio. ¿Cuántas partes por millón representa?

  1. Convertir la masa del contaminante de miligramos a gramos: 5 \, \text{mg} \left( \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}} \right) = 0.005 \, \text{g}

  2. Convertir la masa de la muestra de kilogramos a gramos: 1 \, \text{kg} \left( \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}} \right) = 1000 \, \text{g}

  3. Calcular las partes por millón con la fórmula: \text{ppm} = \frac{\text{masa del contaminante (g)}}{\text{masa de la muestra (g)}} \times 10^{6} Sustituyendo: \text{ppm} = \frac{0.005 \, \text{g}}{1000 \, \text{g}} \times 10^{6} = 0.000005 \times 10^{6} = 5

Respuesta

El cadmio representa 5 ppm en el suelo analizado.

Contenido de la página

Por ejemplo, en un análisis de 1 kg de suelo se encontraron 5 mg del metal contaminante cadmio. ¿Cuántas partes por millón representa?

Datos: Masa del contaminante (cadmio): 5 mg Primero, se convierten 5 mg a gramos mediante el siguiente factor de conversión:

5 \, \text{mg} \left( \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}} \right) = 0.005 \, \text{g}

Masa de la muestra (suelo): 1 kg Segundo, se convierte 1 kg a gramos mediante el siguiente factor de conversión:

1 \, \text{kg} \left( \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}} \right) = 1000 \, \text{g}

Entonces:

\text{Partes por millón (ppm)} = \frac{0.005 \, \text{g}}{1000 \, \text{g}} \times 10^{6} = (0.000005) \times (10^{6}) = 5

Por tanto, el metal cadmio representa 5 ppm en el suelo analizado.

La utilidad de calcular las concentraciones en partes por millón (ppm) de muchos contaminantes es que evita expresiones en fracciones decimales difíciles de leer: millonésimos, milmillonésimos u otras. Muchos de los contaminantes causan problemas en la salud en concentraciones bajas, y es importante conocer con precisión la cantidad en la que se presentan en el ambiente.

La comprensión de cómo se generan los contaminantes, qué daños causan en la salud humana y en el medio ambiente, así como cuál es la concentración tolerable en los organismos, ha hecho posible diseñar métodos para hacerles frente y, así, reglamentar su producción y deposición en el medio ambiente. Mediante leyes de cumplimiento obligatorio, tales como las Normas Oficiales Mexicanas, se busca mantener el planeta en equilibrio y a la población humana saludable. Por otro lado, se debe saber qué cantidad de contaminantes se están vertiendo a los cuerpos de agua, al aire o al suelo, y como las que se desean cuantificar pueden ser muy pequeñas conviene utilizar las partes por millón, las cuales representan una unidad de concentración adecuada para su cálculo.

Ejemplos resueltos

En un análisis de 1 kg de suelo se encontraron 5 mg del metal contaminante cadmio. ¿Cuántas partes por millón representa?

  1. Convertir 5 mg a gramos: 5 \, \text{mg} \times \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}} = 0.005 \, \text{g}.
  2. Convertir 1 kg a gramos: 1 \, \text{kg} \times \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}} = 1000 \, \text{g}.
  3. Calcular ppm: \frac{0.005 \, \text{g}}{1000 \, \text{g}} \times 10^{6} = 5 ppm.

Respuesta: 5 ppm.

Fórmulas y ecuaciones

\text{ppm} = \frac{\text{masa del contaminante (g)}}{\text{masa de la muestra (g)}} \times 10^{6}

5 \, \text{mg} \left( \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}} \right) = 0.005 \, \text{g}

1 \, \text{kg} \left( \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}} \right) = 1000 \, \text{g}

\text{ppm} = \frac{0.005 \, \text{g}}{1000 \, \text{g}} \times 10^{6} = 5

Glosario (4)

Partes por millón (ppm)
Unidad de concentración que indica la cantidad de una sustancia (en masa o volumen) por cada millón de unidades de la mezcla o disolución.
Cadmio
Metal pesado tóxico que puede contaminar el suelo y el agua, y causar daños a la salud.
Factor de conversión
Fracción que permite expresar una cantidad en diferentes unidades multiplicando por una relación equivalente a 1.
Normas Oficiales Mexicanas
Regulaciones técnicas de cumplimiento obligatorio en México que establecen límites máximos permisibles de contaminantes, entre otros aspectos.

Preguntas para practicar

¿Por qué es útil expresar concentraciones en partes por millón?

Porque permite expresar concentraciones muy pequeñas de forma sencilla, evitando fracciones decimales difíciles de leer e interpretar. Esto es especialmente importante en el monitoreo de contaminantes, donde cantidades mínimas pueden tener efectos significativos en la salud y el ambiente.

¿Qué importancia tienen las Normas Oficiales Mexicanas en el control de contaminantes?

Las Normas Oficiales Mexicanas establecen límites máximos permisibles de contaminantes en aire, agua y suelo, con el fin de proteger la salud humana y los ecosistemas. Su cumplimiento es obligatorio y contribuye a regular las actividades industriales y urbanas que generan contaminación.

Temas y conceptos clave

Cálculo de partes por millónContaminación del suelo por cadmioImportancia de las ppm en el monitoreo ambientalppmfactor de conversiónmasa del contaminantemasa de la muestraconcentración tolerableNormas Oficiales Mexicanas
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  • • Manejo de unidades de masa (mg, g, kg)
  • • Multiplicación y división con potencias de 10
  • • Concepto de concentración
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Cálculo de concentraciones en partes por billón (ppb) y su aplicación en contaminantes
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1928 caracteres

Por ejemplo, en un análisis de 1 kg de suelo se encontraron 5 mg del metal contaminante cadmio. Cuántas partes por millón representa?

Datos:

Masa del contaminante (cadmio): 5 mg

Primero, se convierten 5 mg a gramos mediante el siguiente factor de conversión:

5mg\left(\frac{1g}{1000mg}\right)=0.005g

Masa de la muestra (suelo): 1 kg

Segundo, se convierte 1 kg a gramos mediante el siguiente factor de conversión:

1\mathrm{kg}\left(\frac{1000\mathrm{g}}{1\mathrm{kg}}\right)=1000\mathrm{g}

Entonces:

\begin{aligned}\text{Pareto mol}\dot{\mathrm{o}}\mathrm{n}(\mathrm{p p m})&=\frac{0.005\mathrm{g}}{1000\mathrm{g}}\times10^{6}&\\ &=(0.000005)\times(10^{6})\\ &\\ &=5\\ \end{aligned}

Por tanto, el metal cadmio representa 5 ppm en el suelo analizado.

La utilidad de calcular las concentraciones en partes por millon (ppm) de muchos contaminantes es que evita expresiones en fracciones decimales dificiles de leer: millonésimos,milmillonésimos u otras.

Muchos de los contaminantes causan problemas en la salud en concentraciones bajas,y es importante conocer con precisión la cantidad en la que se presentan en el ambiente.

La comprensión de cómo se generan los contaminantes, qué danos causan en la salud humana y en el medio ambiente, así como cuál es la concentración tolerable en los organismos, ha hecho posible disenar métodos para hacerles frente y, así, reglamentar su producción y deposición en el medio ambiente. Mediante leyes de cumplimiento obligatorio, tales como las Normas Oficiales Mexicanas, se busca mantener el planeta en equilibrio y a la población humana saludable. Por otro lado, se debe saber qué cantidad de contaminantes se están vertiendo a los cuerpos de agua, al aire o al suelo, y como las que se desean cuantificar pueden ser muy pequeñas conviene utilizar las partes por millón, las cuales representan una unidad de concentración adecuada para su cálculo.

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