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Cálculo de concentraciones en partes por millón (ppm) de contaminantes

📄 teoria ciencias-naturales 🎓 otro · 3° TELESECUNDARIA México 🇲🇽 MX 🗣 Español
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Página 178 de Colección Nanahuatzin. Saberes y pensamiento científico.   Libro de Educación Telesecundaria Grado 3°  Ciclo Escolar 2025 - 2026
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Respuesta rápida

El cadmio representa 5 ppm en el suelo analizado (5 mg en 1 kg de suelo = 0.005 g / 1000 g × 10⁶ = 5 ppm).

📚 theory ciencias-naturales ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 178

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

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Ejercicio 1

En un análisis de 1 \, \text{kg} de suelo se encontraron 5 \, \text{mg} del metal contaminante cadmio. ¿Cuántas partes por millón (ppm) representa?

Datos:

  • Masa del contaminante (cadmio): 5 \, \text{mg}
  • Masa de la muestra (suelo): 1 \, \text{kg}
  1. Se convierten los 5 \, \text{mg} a gramos usando el factor de conversión \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}}:

5 \, \text{mg} \times \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}} = 0.005 \, \text{g}

  1. Se convierte la masa de la muestra de 1 \, \text{kg} a gramos usando el factor \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}}:

1 \, \text{kg} \times \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}} = 1000 \, \text{g}

  1. Se aplica la fórmula de partes por millón: \text{ppm} = \frac{\text{masa del contaminante (g)}}{\text{masa de la muestra (g)}} \times 10^{6}.

  2. Se sustituyen los valores obtenidos:

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

  1. Se realiza la división: \frac{0.005}{1000} = 0.000005.

  2. Se multiplica por 10^{6}:

\text{ppm} = (0.000005) \times 10^{6} = 5


Contenido complementario de la página

  • Utilidad de las ppm: calcular concentraciones en ppm evita expresar fracciones decimales difíciles de leer como millonésimos o milmillonésimos.
  • Muchos contaminantes causan problemas de salud incluso en concentraciones bajas, por lo que es importante conocer con precisión su cantidad en el ambiente.
  • El conocimiento sobre generación de contaminantes, daños a la salud y concentraciones tolerables ha permitido diseñar métodos para enfrentarlos y reglamentar su producción y deposición, mediante leyes obligatorias como las Normas Oficiales Mexicanas (NOM), buscando mantener el planeta en equilibrio.
  • Como las cantidades de contaminantes vertidos a agua, aire o suelo pueden ser muy pequeñas, conviene usar las partes por millón, unidad adecuada para su cálculo.
Respuesta

El cadmio representa 5 \, \text{ppm} en el suelo analizado.

Contenido de la página

Cálculo de concentraciones en partes por millón (ppm)

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
  • Masa de la muestra (suelo): 1 kg

Paso 1. Se convierten 5 mg a gramos mediante el factor de conversión:

5 \, \text{mg} \times \frac{1 \, \text{g}}{1000 \, \text{mg}} = 0.005 \, \text{g}

Paso 2. Se convierte 1 kg a gramos:

1 \, \text{kg} \times \frac{1000 \, \text{g}}{1 \, \text{kg}} = 1000 \, \text{g}

Paso 3. Se calculan las partes por millón:

\text{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 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 de cadmio. ¿Cuántas ppm representa?

  1. Convertir 5 mg a g: 5 \times \frac{1}{1000} = 0.005 \, \text{g}.
  2. Convertir 1 kg a g: 1 \times 1000 = 1000 \, \text{g}.
  3. Calcular ppm: \frac{0.005}{1000} \times 10^{6} = 0.000005 \times 10^{6} = 5 \, \text{ppm}.

Tabla

Dato Valor Conversión
Masa del contaminante (cadmio) 5 mg 0.005 g
Masa de la muestra (suelo) 1 kg 1000 g
Concentración resultante — 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} \times \frac{1\,\text{g}}{1000\,\text{mg}} = 0.005\,\text{g}

1\,\text{kg} \times \frac{1000\,\text{g}}{1\,\text{kg}} = 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 cuántas partes de un contaminante hay por cada millón de partes de la muestra; se calcula como (masa del contaminante / masa de la muestra) × 10⁶.
Factor de conversión
Relación de igualdad entre dos unidades (por ejemplo, 1 g = 1000 mg) que permite transformar una cantidad de una unidad a otra.
Contaminante
Sustancia presente en el ambiente en concentraciones que pueden causar daños a la salud humana o al ecosistema.
Normas Oficiales Mexicanas (NOM)
Leyes de cumplimiento obligatorio que regulan la producción y deposición de contaminantes en el medio ambiente.

Preguntas para practicar

¿Por qué es útil expresar las concentraciones de contaminantes en partes por millón (ppm)?

Porque evita escribir fracciones decimales muy pequeñas y difíciles de leer, como millonésimos o milmillonésimos; además, muchos contaminantes resultan dañinos en concentraciones muy bajas, por lo que conviene expresarlos en una unidad clara y estandarizada para compararlos y regularlos.

¿Qué papel juegan las Normas Oficiales Mexicanas frente a los contaminantes?

Son leyes de cumplimiento obligatorio que regulan la producción y deposición de contaminantes en el medio ambiente, buscando mantener el planeta en equilibrio y a la población humana saludable al fijar concentraciones tolerables.

Temas y conceptos clave

Partes por millón (ppm)Concentración de contaminantesFactores de conversiónContaminación ambientalNormas Oficiales Mexicanasppmconcentraciónfactor de conversióncontaminantecadmiomasaNOM
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Preguntas que la gente también hace

¿Cómo se calculan las partes por millón (ppm) de un contaminante?
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¿Por qué se usan las ppm para expresar concentraciones de contaminantes?
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¿Qué es el cadmio y por qué se considera un contaminante del suelo?
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📌 Antes de leer esto
  • • Conversión de unidades de masa (mg a g, kg a g)
  • • Notación científica y potencias de 10
  • • Nociones básicas de contaminación ambiental
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Ejercicios de cálculo de concentraciones en ppm y ppb para distintos contaminantes
📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1925 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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