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disoluciones de concentracion quimicaTRANSCRIPT
Soluciones
1. - ¿Cuántos gramos de ácido clorhídrico concentrado, que contenga 37.9 % en peso
de HCl, darán 5.0 g de HCl.
Con una regla de tres podemos saber los gramos de [HCl] , los porcentajes
también los podemos expresar en gramos .
100g ---------- 37.9 g
X ------------ 5 g
x=5g HCl puro(100g HCl concentrado)
37.9HCl puro=13.19 g[HCl]
2. - ¿Cuánto CrCl3 ·6H2O se necesita para preparar 1 lt de solución que contenga 20
mg de Cr+3 por cm3?.
Tenemos 1 L de dis. Y también la densidad de 20mg Cr+3 /cm3
Podemos hacer otra regla de tres
20mg Cr+3 ---------- 1 cm3
X ---------- 1000 cm3
x=20000mg=20gr
Ya tenemos la masa de Cr+3 que es de 20 gr , vemos que estequiometricamente
reacciona una mol de CrCl3 ·6H2O con una de Cr+3
CrCl3 ·6H2O ---------------------> Cr+3 + 3Cl−¿¿ + 6H2O
20 gr deCr+3(1mol deCr+352 gr Cr+3 )(1mol deCrCl3 ·6H 2O1mol deCr+3 )( 266.5gr CrCl3 ·6H 2O1molCrCl3 ·6H 2O )=102.5gr
3. - ¿Cuántos gramos de Na2CO3 se necesitan para preparar 500 cm3 de una solución
que contenga 10 mg de CO32- por cm3?
Vemos que la reacción es la siguiente.
Na2CO3 ---------------------> CO32- + 2Na+
500cm3dis. (10mgdeCO3−2
1cm3dis )( 1gde CO3−2
1000mgdeCO3−2 )5gr CO3
−2
5 grCO3−2( 1moldeCO3
−2
60 grCO3−2 )( 1molde Na2CO3
1mol deCO3−2 )( 106 gr Na2CO3
1molde Na2CO3)=8.83 gr Na2CO3
4. - ¿Qué volumen de ácido nítrico diluido, de densidad 1.11 g/cm3 y al 19% en peso
de HNO3, contiene 10 g de HNO3?
Recordar que de cada 100 gr de disolución 19 son de HNO3 puro
10 grHNO3 puro( 100gr de dis19gr HNO3 puro )( 1cm
3dedis1.11 gr dis )=47.41 gr de HNO3diluido
5. - ¿Cuántos cm3 de una solución que contiene 40 g de CaCl2 por litro se necesitan
para la reacción con 0.642 g de Na2CO3 puro? Se forma CaCO3 en la reacción.
Vemos que la reacción es la siguiente :
Na2CO3 + CaCl2 ---------------------> CaCO3 + 2NaCl
Entonces
0.642 gr Na2CO3( 1molde Na2CO3
106 gr de Na2CO3)( 1moldeCaCl21mol de Na2CO3
)( 111gr deCaCl21moldeCaCl2 )=0.67 gCaCl2
0.67 gCaCl2( 1000cm3 solucion40 grCaCl2 )=16 .8cm3dis .
6. - Se pasa amoniaco gaseoso por agua, obteniéndose una solución de densidad 0.93
g/cm3 y que contiene 18.6% en peso de NH3. ¿Cuál es la masa de NH3 por cm3 de
solución.
( 0.93 gr solucion1cm3 )( 18.6 gr de NH 3
100 gr de solucion )=0.173gr de NH 3/cm3
7. - Se satura un volumen de 105 cm3 de agua pura a 4 oC con NH3 gaseoso,
obteniéndose una solución de densidad 0.90 g/cm3 y que contiene 30% en peso de
NH3. Encuéntrese el volumen resultante de la solución de amoniaco y el volumen del
amoniaco gaseoso a 5 oC y 755 torr que se utilizó para saturar el agua.
Los 105 cm3 de agua equivalen a 105 gr de agua a 4° C
Dice que se obtiene una solución al 30% en peso de NH3 , lo cual me dice que el
otro 70% es de agua , con eso podemos saber la cantidad de gramos totales
105g ---------- 70%
X ------------ 100%
X= 150 gr de solución
Con esto podemos calcular el volumen de la solución de NH3, utilizamos la
densidad
150 gr solucion( 1cm3 solucion0.90 gr solucion )=166.67cm3de solucionde amoniaco
Volumen del amoniaco gaseoso a 5 oC y 755 torr que se utilizó para saturar el agua.
Para calcular el volumen , debemos saber la cantidad de amoniaco que
obtuvimos
150 gr de solución - 105g = 45 gr de amoniaco gaseoso
Convertimos a moles
45 gr NH3( 1mol NH 3
17 gr NH 3)=2.647molNH 3
Con la formula del gas ideal PV=nRT calculamos el volumen de amoniaco gaseoso
V=nRTP
V=2.647mol (0.0821 atm .l
k .mol ) (278.15k )
0.993atm=60.8 l de NH 3
8. - Un litro de leche pesa 1032 g. la grasa que contiene es un 4 % en volumen y posee
una densidad de 0.865 g/cm3. ¿Cuál es la densidad de la leche “descremada”, libre de
grasas?
Calculamos la el 4% de grasa en volumen de un litro de leche
1000 cm3 ---------- 100%
X ------------ 4%
X= 40 gr de grasa
Con esta masa podemos calcular el volumen de grasa, puesto que tenemos la
densidad
40 gr de grasa( 1cm3grasa0.865gr de grasa )=46.243cm3grasa
Calculamos la masa de leche descremada
1032 g - 40 gr de grasa = 992 gr de leche descremada
Ahora al litro de leche le restamos el volumen de grasa 1000 cm3 - 46.243 cm3 = 953.75 cm3
AHORA SI CALCULAMOS LA DENSIDAD DE LA LECHE DESCREMADA
ρ=( 992 gr
953.75cm3 )=1.039 gr /cm3
9. - Cuánto CaCl2 · 6H2O y cuánta agua se deben pesar para preparar 100 g de una
solución al 5 % de CaCl2?.
De los 100 gr de disolución 5 gr son de CaCl2 , entonces :
5 grCaCl2( 1molde CaCl2111gr gr CaCl2 )(1moldeCaCl2 ·6H 2O
1moldeCaCl2 )( 219 grCaCl2·6H 2O1mol CaCl2·6H 2O )=9.86gr9.86 gr CaCl2·6H 2O
Para saber la cantidad de agua que se utilizó realizamos una resta puesto que el
otro 95% es agua
100 gr de solución - 9.86 gr de CaCl2. 6H2O = 90.14gr de H2O
10. - ¿Cuánto BaCl2 se necesitará para preparar 250 cm3 de una solución que tenga la
misma concentración de Cl-1 que una que contiene 3.78 g de NaCl en 100 cm3?
Vemos que la disociación nos produce, obtenemos la cantidad de NaCl
BaCl2 ---------------------> Ba+ + 2Cl-
3.78 gr NaCl .( 1mol NaCl58.5 gr NaCl )=0.0646moles NaCl
Ahora obtenemos la concentración molar, los 100 cm3 los convertimos a litros.
M=0.0646moles NaCl0.1 LNaCl
=0.646mol /l
Esta concentración de NaCl, cuando se disocia o separa en sus iones, permanece
la concentración igual para cada uno de los mismos.
0.250 l ¿
Ahora por estequiometria podemos saber la cantidad de BaCl2
0.1615molesCl−¿ ¿¿
11. - ¿Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar 1 lt de solución 1 M de
CuSO4?
Teniendo en cuenta la formula de Molaridad: M= ndemolesl dedisolucion
Calculamos los moles
n=1l( 1mol1 l )=1mol
Sabemos que n= mPM PM = peso molecular
m=1mol (159.5 grmol )=159.5 gr
12. - Se disuelven exactamente 100 g de NaCl en suficiente agua para formar 1500 cm3
de solución. ¿Cuál es su concentración molar?
Una formula de calcular molaridad combinando las formulas es esta, los 1500
cm3 en L
M= mPM (l dis)
M= 100gr58.5gr /mol(1.5 l dis)
=1.139M
13. - Calcular la molalidad de las siguientes soluciones que contienen:
a) 0.65 moles de glucosa, C6H12O6, en 250 g de agua.
b) 45 gramos de glucosa en 1 kg de agua
c) 18 g de glucosa en 200 g de agua
La formula de molalidad es
m= ndemoleskg dedisolvente
a) m= 0.65moles0.25kg dedisolvente
=2.6m
b) Convertimos los gramos a moles
45 gr C6H 12O6 .( 1mol C6H 12O6
180gr C6H 12O6)=0.25molesC6H12O6
m= 0.25mol1kgde disolvente
=0.25m
c.
18 grC6H 12O6 .( 1molC6H 12O6
180 gr C6H 12O6)=0.1molesC6H 12O6
m= 0.1moles0.2kgde disolvente
=0.5m
14. - Una solución acuosa etiquetada como al 35 % de HClO4 tiene una densidad de
1.251 g/cm3. ¿Cuál es la concentración molar y la molalidad de la solución.
Suponiendo que tenemos un l de disolución (1000 cm3 ), para poder calcular la
masa de la disolución
1000cm3dis( 1.251gr dedis1cm3dis )=1251gr de dis
Calculamos lo moles , tomando en cuenta el porcentaje
1251gr de dis( 35gr de HClO4
100gr de dis )( 1molde HClO4
100.5gr de HClO4)=4.356moles
M=4.356moles1 l dis
=4.356M
Para calcular la molalidad, vemos que ya tenemos el número de moles, pero los
kg de disolvente no, para ello hacemos uso de los 1251 gr de disolucion, a los
cuales les vamos a restar el número de moles de HClO4
1251gr de dis−4.356moles (100.5 gr de HClO4
1molde HClO4)=813.22gr de disolvente
m= 4.356moles0.813 kg dedisolvente
=5.357m
15. - Una solución de sacarosa se preparó disolviendo 13.5 g de C12H22O11 en suficiente
agua para preparar exactamente 100 cm3 de solución, la cuál se encontró que tenía
una densidad de 1.050 g/cm3. Calcúlese la concentración molar y la molalidad de la
solución.
La molaridad
13.5 grC12H 22O11 ( 1moldeC12H 22O11
342 gr deC12H 22O11)=0.0394moles C12H 22O11
Los 100 cm3 , los pasamos a L
M=0.0394moles0.1 l dis
=0.394M
La molalidad
Tomando en cuenta los 100 cm3 ), para poder calcular la masa de la disolución
100cm3dis( 1.050gr de dis1cm3dis )=105 gr dedis
Ya tenemos los moles , restamos la masa de disolución los moles de C12H22O11 , para
saber la masa de disolvente
105 gr dedis−0.0394moles ( 342gr deC12H 22O11
1molde C12H 22O11)=91.525 gr dedisolvente
m= 0.0394moles0.0915kg dedisolvente
=0.430m
16. - Calcúlese el volumen de H2SO4 concentrado (densidad 1.835 g/cm3, 93.2 % en
peso de H2SO4) que se necesita para preparar 500 cm3 de solución ácida 3.00 N.
La Normalidad se expresa como
N= ndeeq . grl dedisolucion
Primero obtenemos el numero de eq.gr
0.5 l dis(3eq . gr / l dis)=1.5eq .gr
La formula de eq .gr viene dada por
eq .gr=nde grpeq
Y el peso equivalente peq viene dado por la formula, ya que es un acido
peq= PMnumero de H
El peso equivalente del H2SO4 es de ( la masa entre el número de hidrógenos)
peq=982
=49 g/eq .gr
Ahora podemos calcular el número de gr
nde gr=49 g/eq .gr (1.5eq .gr )=73.5 gr
Con eso ya podemos calcular el volumen de H2SO4
73.5 grH 2SO 4( 100gr de [H 2SO4]93.2gr H 2SO4
)( 1cm3de H 2SO4
1.853 gde [H 2SO4])=42.97c m3[H 2SO4]
17. - Calcúlese el volumen de HCl concentrado (densidad 1.19 g/cm3, 38% en peso de
HCl) que se necesita para preparar 18 lt de solución ácida N/50.
Es parecido al anterior, la normalidad la expresan como N/50, lo que quiere
decir que es 1/50 N, lo mismo que 0.02 N
Obtenemos el número de eq.gr
18 l dis(0.02eq . gr / ldis)=0.36 eq .gr
El peso equivalente del HCl es de ( la masa entre el número de hidrógenos)
peq=36.51
=36.5 g /eq .gr
Ya que tenemos los equivalente gramo y el peso equivalente, podemos
calcular la masa de HCl puro.
nde gr=36.5g /eq . gr (0.36eq .gr )=13.14 gr
Con eso ya podemos calcular el volumen de HCl concentrado
73.5 grH 2SO 4( 100gr de [HCl ]38gr HCl )( 1c m3de HCl1.19g de[HCl ])=29.05cm3[HCl]
18. - Calcular la masa de KMnO4 que se necesita para preparar 80 cm3 de KMnO4 N/8,
cuando éste último actúa como agente oxidante en solución ácida y el Mn+2 es uno de
los productos de la reacción.
Primero que nada , tenemos que ver la reacción la cual nos dice que el el
manganeso se reduce , pasa de +7 a +2 , tenemos que balancear la ecuación ,
para ver el numero de e- que se transfieren, ya que esto nos ayudará para
calcular la masa
Entonces la semireaccion nos quedaría
5 e- + 8 H+ + MnO4- ----------> Mn+2 + 4 H20
Vemos que se transfieren cinco electrones.
Ahora si primero número de eq.gr, convertimos a litros los cm3 y N/8 equivale a
0.125N
0.080 l dis(0.125eq .gr / l dis)=0.01eq .gr
Para saber la cantidad de masa, necesitamos saber el peso equivalente del
agente oxidante que en este caso sería
peqdel A .oxidante= PMnumerodeelectrones que gana
Para eso necesitábamos la reacción, ya que gana 5 e- (PM es la masa de KMnO4 )
peqdel A .oxidante=1585
=31.6 g /eq .gr
La masa sería
nde gr KMnO 4=31.6 g/eq .gr (0.01eq .gr )=0.316 gr KMnO 4
19. - Dada la ecuación sin balancear: Cr2O72- + Fe2+ + H+ Cr3+ + Fe3+ + H2O
¿Cuál es la normalidad de la solución de K2Cr2O7, en la cual 35 cm3 contienen 3.87 g de
compuesto?
Primeramente balanceamos las semireacciones
6 e- + 14 H+ + Cr2O72- -------> 2Cr3+ + 7 H20
Con los datos que tenemos podemos calcular la molaridad, y después pasarlo a
normalidad.
3.87 gr K 2Cr2O7( 1molde K 2Cr2O7
294 gr de K 2Cr2O7)=0.0131moles K2Cr2O7
Los 100 cm3 , los pasamos a L
M=0.0131moles0.035 Ldis
=0.376M
Hay una formula que relaciona normalidad con valencia que es normalidad es
igual molaridad por valencia, pero en este caso la valencia es el numero de
electrones que gana en este caso son 6 e-
N= M x V
N= (0.376 )6
N=2.25
¿Cuál es la normalidad de una solución de FeSO4, en la cual 750 cm3 contienen 96.3 g
de compuesto? ,
HACEMOS LO MISMO QUE ANTES
Vemos que la semireaccion es :
Fe2+ ------> Fe3+ + 1 e-
96.3 gr Fe SO4( 1molde FeSO4
152 gr deFeSO4)=0.663molesFe SO4
M=0.663moles0.75Ldis
=0.844M
El numero de electrones que gana es 1
N= (0.844 )1
N=0.844
20. - Una solución contiene 75 mg de NaCl por cm3. ¿A que grado se debe diluir para
obtener una solución de concentración 15 mg de NaCl por cm3?
Podemos comprobar que
M1 V1 = M2 V2
Molaridad inicial por volumen inicial es igual a la molaridad final por el
volumen final
La relación de las masas, a simple vista se ve que es de 75/15 = 5, eso
quiere decir que cada cm3 de la solución original se diluye con agua
hasta un volumen de 5 cm3
21. - Calcúlese el volumen aproximado del agua que se debe agregar a 250 cm3 de una
solución 1.25 N para hacerla 0.500 N.
Podemos ocupar una formula que relaciona el volumen con la normaildad
V1 N1 = V2 N2
Volumen uno por normalidad 1 es igual a normalidad 2 por volumen 2
(250 cm3) (1.25 N) = V2 (0.500 N)
V2= 625 cm3
Ese es el volumen que se tendría, pero nos preguntan la cantidad de agua
que dedemos agregar, simplemente restamos
V de agua = 625 cm3 – 250 cm3 = 375cm3
22. - ¿Qué volumen de alcohol al 95% en peso (densidad 0.809 g/cm3) se debe utilizar
para preparar 150 cm3 de alcohol al 30 % en peso (densidad = 0.957 g/cm3)
Calculamos la masa de alcohol al 30%
150cm3alcohol30% ( 0.957g alcohol30%1cm3alcohol30% )( 30 galcohol
100 galcohol30% )=43.065 gr alcohol
Calculamos el volumen nuevo de alcohol al 95%
43.065 gr alcohol (100 gr alcohol95%95 gr alcohol )( 1cm3alcohol95%0.809 gr alcohol95% )=56.03 cm3al 95%
23. - ¿Qué volúmenes de HCl 12 N y 3 N se deben mezclar para preparar 1 lt de HCl 6
N?
Lo que yo hice fue hacer un sistema de ecuaciones en el cual
X= volumen de HCl 12 N Y= volumen de HCl 3 N
Al multiplicar los volúmenes por la normalidad me tienen que dar los 6 eq-g de la normalidad, asi que
x+ y=112 x+3 y=6
Resolviendo el sistema por cualquier método, yo elegí el de reducción, en el cual tienes que multiplicar por un número para que se eliminen variables.
( x+ y=1 )−312 x+3 y=6
3 x−3 y=−312 x+3 y=6
9 x=3
x=13
12(1/3)+3 y=63 y=6−4
y=23
Entonces la respuesta sería
1/3 de litro de la solución 12 N y 2/3 de litro de la solución 3 N
UFFF POR FIN ACABE xD