Quím 黄 - 1 -

EXAMEN N° ____

“ DISOLUCIONES QUÍMICAS ”

Especialidad: Grupo: N° de Lista

CBTis 71

Alumno

Paterno

Materno

Nombre Docente QFB Fco A. Wong P.

黄

I.- CONCENTRACIONES DE LAS DISOLUCIONES EN UNIDADES PORCENTUALES

Concentraciones porcentuales masa-volúmen ( % m/v o bien % p/v)

1.-¿ Cuántos gramos de soluto disuelve con agua hasta preparar 250 ml de solución al 0.5 %

Fórmula: % m/v = m x 100 g de soluto = ( o.5% ) ( 250 ml ) = 1,25g de soluto

. v 100 ml

Concentraciones porcentuales volúmen-volúmen ( % v/v ).-

2.-¿ En 500 ml de solución de HNO3 al 15%, cuantos ml de soluto (HNO3) están disueltos ?

Fórmula: % V/V = V de soluto x 100 ml soluto = ( 15% )( 500 ml ) = 75 ml de HNO3

. V de la solución 100 ml

II.- CONCENTRACIONES DE LAS DISOLUCIONES EN UNIDADES QUÍMICAS

A.-Concentración molal ( m ) de las disoluciones

3.-¿ Cuántos gramos de AgNO3 (ésta es soluble en agua fría ) se deben disolver en 500 ml de agua

para que dé la concentración molar de 0.2 molal. Datos: Densidad del H2O = 1 g/ml , PM del

AgNO3 = 169.87 g/n

n de soluto = _g__ m = n de soluto___ m = g de soluto __

. PM Kg de disolvente (PM)( Kg de disolvente)

g de soluto= (PM)( Kg de disolvente)(m) gr soluto = (0.2 n/kg )(169.87 g/n )(0.5% Kg) =

. gr = 16.987 g AgNO3

B.- Concentracion Molar ( M ) de las disoluciones

4.- Calcular la concentración Molar de una solución al 70% en peso de Ácido Nítrico (HNO3),

PM=63.012 g/mol, si la densidad de la solución es de 1.42 g/mL. Datos:

M = n de soluto n = g M = g de soluto D = g g = ( D )( ml )

. L de disolución PM (PM)( L de disolución ) ml

MOLARIDAD MOLES MOLARIDAD DENSIDAD GRAMOS

Paso1.- Con la fórmula de la densidad calcular los gramos de HNO3 en 1 Lt de solución al 70%.

D = g/ml entonces g = ( D )( ml ) así g = ( 700 ml )( 1.42 g/ml ) = tiene 994 g de HNO3

Paso 2.- moles = gramos = 994 g de HNO3 15.7 moles

. peso molecular 63.012 g / mol

Paso 3.- M = n = 15.7 moles lo que es igual a 15.7 M

. Lt 1 Lt

O bien aplique la fórmula

M = g de soluto = 994 g = HNO3 = 15.7 M

. (PM)(Lt de disolución) (63 .012 g / n)(1 Lt)

5.-¿ Cuál es la molaridad de una disolución de 30 g de Hidróxido de sodio, Dato PM del NaOH = 40

g/mol, disueltos en 3.8 Lts de agua a una temperatura de 25°C ?

Expresada en

a) moles/Lt, b) milimoles/ml c) milimoles/Lt.

.

Resultado NaOH = 0.197 M

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a) M = g de soluto = 30 g = 0.197 n/Lt = 0.197 M

. ( PM ) ( Lt de disolución ) ( 40 g/mol ) (3.8 Lts)

Nota: La conc. molar se expresa entre corchetes: NaOH = 0.197 M

b) En milimoles/ml

M = mg de soluto = 30 000 mg = NaOH = 0.197 mmol/ml

. ( PM )(mL de disolución) (40 mg/mmol )( 3 800ml)

c) En milimoles/Lt

M = mg de soluto = 30 000 mg = NaOH =197.36 mmol/Lt

. ( PM ) ( Lt de disolución ) ( 40 mg/mmol )( 3. 8 Lt)

6.- ¿ Cómo prepara 1Lt de solución 0.8 M de H2SO4, cuya D = 1.84 g/mL?

. n° de moles = gramos

. Peso Molecular

Datos: Paso # 1 Fórmula de la Molaridad M = n Por lo tanto M = gramos

. Lt (PM) (Lt)

Despejando: gramos =( M )( PM )( Lt )

PM del H2SO4 = 98.08 g/mol

V = 1000ml= 1 Lt g = ( 0.8 n/Lt )( 98.08 g/n )(1 Lt) = 78.464 g de H2SO4

M = 0.8 n/Lt g = 78.464 g de H2SO4

Paso # 2.- Conversión de gramos a mililitros, D = gramos DESPEJO mL = g/D

. con la fórmula de la Densidad. mL

. mL = g/D = 78.464 g mL = 42.64 mL de H2SO4

. . 1.84 g/mL

7.-¿Qué volumen de HCl concentrado ( V1 ), utilizo para preparar 1 Litro de solución 0.1 M de HCl ,

si en la etiqueta de la botella se lee: Densidad = 1.18 g/ml, porcentaje de pureza del 36% al 38%.

PM del HCl = 36.46 g/n

M = ( D ) ( V1 )( X1 )

. . ( PM )( V2 ( X2 )

V1 = ( M ) ( PM ) ( V2 ) ( X2 ) = ( 0.1 n/Lt )( 36.46 g/mol)( 1 Lt )( 100%)

. ( D ) ( X1 ) ( 1.18 g/ml )( 37 % )

V1 = 8.35 ml de HCl conc.37%, D= 1.18g/ml

Resultado: V1 = 8.35 ml de HCl de conc.37%.

8.-¿ Cómo prepara 100 ml de solución de HCl 5 x 10 -5 M a partir del reactivo concentrado de

36-38% de pureza, D = 1.1631 g/ml, PM = 36.46 g /mol ?

M = ( D ) ( V1 ) ( X1 ) V1 = (M) ( PM ) ( V2 ) ( X2 )

. ( PM ) ( V2 ) ( X2 ) ( D ) ( X1 )

V1 = ( M ) ( PM ) ( V2 ) ( X2 ) = ( 5 x 10 -5 mol/L )( 36.46 g /mol )( 0.1 L )( 100%)

. ( D ) ( X1 ) ( 1.1631 g/ml )( 37 % ) .

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V1 = 4.23 x 10 -4 ml de HCl de conc 37 % de pureza, D = 1.1631 g/ml

Procedimiento:

S1 = Con una una alícuota de 4.23 ml de HCl, D = 1.1631 g/ml del 36-38 %, hacemos 1 L de sol´n de

mayor C que la requerida en tres ordenes de magnitud = 4.10 x 10-1 de HCl siendo por ende su

molaridad, superior en tres órdenes a la M requerida 5 x 10 -2 M = 0.05 M de HCl

S2 = Con 1 ml del matráz S1 5 x 10 -2 M , aforado a 1 Lt de sol´n obtenemos la C de 5 x 10 -5 M

y de aquí tomo los 100 ml que se necesito problema inicial

Preparación de soluciones Molares con solutos sólidos pureza < > 100%

9.- ¿ Cuántos gramos de CLORURO DE POTASIO con 80% de pureza ( p/p), disuelve en 4 Lt para

preparar solución al 0.25 M ? Datos: PM KCl = 74.555 g/mol , X1 = 80 % p/p, registro de la

etiqueta del envase.

M = ( g_)( X1 )___ g de soluto= ( M )( PM )( V )( X2 )

. ( PM )( V )( X2 ) X1

g de soluto= ( M )( PM )( V )( X2 ) = (0.25 mol/Lt)( 74.555 g/mol)(4 Lt)(100%) = 93.19375 g de KCl

. X1 80%

DISOLUCIONES QUE RELACIONAN MOLARIDAD- DENSIDAD - PORCENTAJE

10.- ¿ Qué % en peso tiene una disolución de BaCl2 1.6 Molar , PM = 208.246 g/mol. Si la densidad

de la disolución es de = 1.2793 g/ml ? Despejar

V1 = Volumen del soluto líquido a disolver M = ( Densidad) ( V1 ) ( X1 )

V2 = Volumen del disolvente en el total . ( PM ) ( V2 ) ( X2 )

X1 = % original de la etiqueta del envase . .

X2 = Porcentaje en 100% despeje de X1

X1 = ( M ) (PM ) ( V2 )( X2 ) = (1.6 mol/Lt )( 208.246 g/mol) ( 1 Lt)(100%)

. ( Densidad) ( V1 ) ( 1.2793 g/ml ) ( 1000 ml )

. X1 = 26 %

11.- Calcular la molaridad de una disolución de Ácido acético: CH3 - COOH , cuyo % en

peso es de 99.5 % y la densidad registrada en su envase, D = 1.05 g/ml.

M = ( Densidad)( V1 )( X1 ) = ( 1.05 g/ml ) ( 1000 ml) ( 99.5 % ) = 17.3980 mol/Lt

. ( PM )( V2 )( X2 ) ( 208.246 g/mol )( 1 Lt ) ( 100 % )

Normalidad de disoluciones que relacionan la densidad del soluto con su riqueza

12.- Calcular el volumen de ácido sulfúrico concentrado H2SO4, necesario para preparar 1

Lt de solución 0.1 N , Densidad = 1.8 g/ml , porcentaje de pureza o riqueza = 98 % .

Fórmula: N = ( Densidad del soluto líquido)(V1) ( X1 )

. . ( Eq )(V2 ) ( X2 )

Paso 1 Peq de un ácido = PM = 98.08 g/mol = 49.04 g/ peq

. N° de H 2

Paso 2 V1 = ( N )( Peq )(V2) ( X2 ) = (0.1 Peq/Lt)( 49.04 g/ peq )( 1 Lt)(100%) = 2.77 ml .

. ( D ) ( X1 ) ( 1.8 g/ml ) ( 98 % )

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Preparación.- Se sacan 2.77 ml de ácido sulfúrico H2SO4 , concentrado del envase original, D = 1.8

g/ml, al 98% y se depositan en un matráz de 1 Lt que previamente tiene 100 ml de Agua , agitar

suavemente y terminar de aforar a 1 Lt. ¡ NUNCA agregue el agua al ácido ! Salpicaduras y

quemaduras !

NORMALIDAD DE DISOLUCIONES HECHAS CON SOLUTOS SÓLIDOS DE PUREZA < > 100 %

1 3.- ¿ Cuántos gramos de NaOH al 73 % ( peso/peso ) de pureza, se deben disolver en 5 Lt de agua

para que la concentración de ésta solución sea del 0.5 N ? Datos: el PM del NaOH = 40 g/mol

N = gramos . X1

Eq . V . X2

Paso 1.- Sacar el valor del Peq , sabiendo que :

. Peq de una base = su Peso Molecular . · . ’ Peq del NaOH = 40 g/mol = 40 g/Eq

. N° de OH 1

Paso 2.- Substituya los valores conocidos en la ecuación del peso del soluto de las soluciones

Normales.

= 136.98 g de NaOH

Concentración de las disoluciones que relacionan Densidad y porcentaje del soluto.

14.- Problema.- ¿ Qué porcentaje peso/peso tiene una disolución de HCl, cuya densidad es de

1.18 g/ml y su concentración de 40.76 g/Lt ? Datos: D =1.18 g/ml., X2 = 100 % ., V1 = V2

C = 40.76 g/Lt X1 =

=

= 3.45 %

Cálculos de dilución de soluciones 15.-Problema.- Un matraz contiene 59 ml de solución de BaCl2, concentración 0.0258 M , si

diluye ésta solución con H2O a tener 134 ml., ¿ Cuál es su nueva molaridad ?

( C1)( V1) = ( C2 ) ( V2 ) depejando: C2 =

C2 =( 0.0258n/Lt)(0.059Lt) = 0.0113 n/Lt de BaCl2 = 0.0113 M

. 0.134 Lt

16.- Problema: Un matraz contiene 45 ml de una solución de HCl 0.5 N, si ésta solución es diluida

a 150 ml con agua destilada ¿ Cual es Normalidad de la nueva solución ?

NA = 0.5 N NA x VA = NB x VB

VA = 0.045 Lt

NB = ¿ ? NB =

... NB =

= 0.15

VB = 0.150 Lt NB = 0.15 N

Cálculos para mezclar DOS Soluciones y obtener una 3era SOLUCIÓN de CONC. predeterminada . ECUACIÓN ( C1 ) ( V1 ) + (C2 ) ( V2 ) = ( C3 ) ( V3 )

16.- Problema: ¿ Qué volumen de H2SO4 0.9 M se debe adicionar a 500 ml de una solución 0.4 M

de H2SO4 para disponer de una solución 0.7 M de H2SO4 ?

Datos:

MA = 0.9 mol/Lt Recuerde que nA + nB = nTotales

MB = 0.4 mol/Lt y que VA + VB = V Total Así:

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VB = 0.5 Lt

M T = 0.7 mol/Lt (MA)(VA) + (MB)(VB)= (M Total )(V Total )

( Molaridad de A)( Volumen de A) + (Molaridad de B) (Volumen de B)= (M Total )(V Total )

.

.Por lo tanto: (MA)(VA) + (MB)(VB) = (M T )( VA + VB ) Mt por la Suma de los dos volúmenes

. (MA)(VA) + (MB)(VB) = (M T )( VA) + (M T )( VB )

.. (MA)(VA) = (M T )( VA) + (M T )( VB ) - (MB)(VB)

. (MA)(VA) - (M T )( VA) = - (MB)(VB) + (M T )( VB )

. VA( MA- M T ) = -VB (MB + M T )

VA = -VB (MB + M T ) .

. ( MA- M T )

VA = - 0.5 Lt (0.4 mol/Lt - 0.7 mol/Lt )

. 0.9 mol/Lt - 0.7 mol/Lt

VA = -0.2 Lt + 0.35 Lt .

. 0.2

VA = 0.75 Lt. de H2SO4 0.9 M con VB que son 0.5 Lt. de una solución 0.4 M de H2SO4

. VA + VB = Vc

(0.75 Lt.)+ ( 0.5 Lt.) = 1.25 Lt de H2SO4 0.7 M.