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QUIMICA IPREGUNTAS Y EJERCICIOS PARA EXAMEN FINAL

CAPÍTULO: PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS DISOLUCIONESPARALELOS 1 Y 2

Grupo 1. Guzmán Carrión Karen; Peña Indio Daniela; Segarra Tomalá Luis; Yagual Barzola Karen; Rocío Zambrano Cedeño Maybelline.Méndez Diego, Liriano José, Héctor Rodríguez Andrés Tumbaco, Elvis Merchán

TIPOS DE DISOLUCIONES Y ENFOQUE MOLECULAR DEL PROCESO DE DISOLUCIÓN1. ¿QUÉ ES UNA DISOLUCIÓN?

La disolución es una mezcla homogénea entre dos o más sustancias. La disolución más común es la de líquido - sólido y líquido - líquido. Se compone del disolvente o medio de dispersión (el líquido) y el soluto, que es la sustancia que se disuelve (el sólido o líquido). Como ejemplos de disolución, tenemos el azúcar (soluto) disuelta en agua (solvente), alcohol (soluto) y agua (solvente), aceite (soluto) y agua (solvente).

2. ¿CUÁLES SON LAS DISOLUCIONES SEGÚN LA CONCENTRACIÓN DE SOLUTO? DEFINALAS Disolución saturada.- contiene la máxima cantidad de un soluto que se disuelve en un disolvente en particular, a una temperatura específica.Disolución no saturada.- contiene menor cantidad de soluto que la que es capaz de disolver.Disolución sobresaturada.- contiene más soluto que el que puede haber en una disolución saturada, estas no son muy estables.

3. DESCRIBA LAS TRES ESTAPAS DEL PROCESO DE DISOLUCIÓNETAPA UNOEs la separación de las moléculas del disolvente ETAPA DOS Implica la separación de las moléculas del soluto. Estas capas requieren energía para romper las fuerzas de atracción intermoleculares, como consecuencia, son endotérmicas. ETAPA TRES Las moléculas del disolvente y del soluto se mezclan, este proceso puede ser exotérmico (libera energía) o endotérmico (absorbe energía).

Grupo 2. Tomalá Neira Stalin, Perero De la Cruz Kleber, Montes María José, Muñoz Alejandro Andrés, Flores Bonilla Alan.Bernabé Tomalá Miguel, Tumbaco Aguayo Leonel, Suárez Santos Jean, Montalván Chóez Adrián, Ortega Malavé Lissette.

TEMA: UNIDADES DE CONCENTRACIÓN

1. Mencione cuales son las unidades de concentración con sus respectivos conceptos y formulasPorcentaje masa-masa (% m/m) Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución.

%masa= masadesolutomasade disolución

∙100

Preparado por: Carlos Malavé C.; Ing.

Porcentaje volumen-volumen (% V/V) Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución.

%volumen= volumen desolutovolumende disolución

∙100

Molaridad (M) La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución.

M= moles de solutolitrosde disolución

Molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente (no de disolución).

m= molesde solutokg dedisolvente

Normalidad (N) Indica el número de equivalentes gramo de soluto por litro de solución.

N= Equivalente−gsolutoVolumenensolución

2. Una muestra de 0.892 g de cloruro de potasio (KCl) se disuelve en 54.6 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de KCl en la disolución?

Conocemos la masa de soluto disuelto en cierta cantidad de disolvente. Por tanto, podemos calcular el porcentaje en masa de KCl.

%masade KCl= masade solutomasade ladisolución

×100

%masade KCl= 0.892g0.892g54.6 g

×100

%masade KCl=1.61%

3. Calcule la molaridad de una solución que contiene 32g de cloruro de sodio en 0.75L de disolución.

Solución: Primero se debe calcular el número de moles de soluto, dividiendo los gramos de soluto por la masa molar del soluto.

MolesSoluto= gramos solutomasamolar soluto

Moles NaCl= 32 gNaCl58.4 g NaCl

=0.55mol NaCl


Ahora, sustituyendo la fórmula.

M= moles de solutolitrosde disolución

= 0.55mol NaCl0.75 Lsolución

=0.73M

4. Calcule la concentración molal de una solución que contiene 32g de cloruro de sodio en 10. Kilogramos de solvente.

Solución:

MolesSoluto= gramos solutomasamolar soluto

Moles NaCl= 32 gNaCl58.4 g NaCl

=0.55mol NaCl

m= molesde solutokg dedisolvente

= 0.55mol NaCl10kgdisolvente

=0.055m

5. Calcule la concentración normal de una solución que contiene 3.75 moles de ácido sulfúrico por litro de solución.

N= Eq−gramos solutovolumenensolución

Eq – gramos soluto= peso soluto x volumenpeso molar

número demoles= peso solutopesomolar

N=número demoles x volumenvolumenensolución

=(3,75)(2)1

=7,50 N

6. Calcule la molalidad de una disolución de ácido sulfúrico que contiene 24.4 g de ácido sulfúrico en 198 g de agua. La masa molar del ácido sulfúrico es de 98.09 g.

Moles H 2SO4=24.4 g H2SO4×1mol H 2SO 4

98.09 g H2SO4=0.249moles H2S O4

Molalidad= molesdel salutomasade disolvente(Kg)

Molalidad=0.249moles H 2SO4

0.198 kg H20


Molalidad=1.26moles /kgGrupo 3. Mazzini Karla Zully; Cevallos Katherine Andrea; Orozco Stiven, Rodrigo Anllelina; Mora Kevin.Cruz Leonel, Pérez Harold, Mero Yexon, Miranda José.

EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA SOLUBILIDAD

1. ¿QUE ES LA SOLUBILIDAD?Es la capacidad de disolverse una determinada sustancia “soluto” en un determinado medio “solvente” a una temperatura específica.

2. ¿CUÁLES SON LOS FACTORES QUE CAMBIAN LA SOLUBILIDAD? La naturaleza del soluto y disolvente. Temperatura. Presión.

3. ¿QUE OCURRE CON LA TEMPERATURA DE UNA SOLUBILIDAD SOLIDA?En la mayor parte de los casos la solubilidad de una sustancia solida aumenta con la temperatura.

4. MARQUE CON UNA X LA RESPUESTA CORRECTAAumenta Disminuye

Soluto iónico a temperaturas altas ( ) ( x )Soluto gaseoso a temperaturas altas ( ) ( x )

5. UNA CON LINEA SEGÚN CORRESPONDA.

ENDOTERMICA LA SOLUBILIDAD AUMENTA CON LA TEMPERATURA.EXOTERMICA LA SOLUBILIDAD DISMINUYE CON LA TEMPERATURA.

6. ¿QUE ES LA CRISTALIZACION FRACCIONARIA?La cristalización fraccionada es la separación de una mezcla de sustancias en sus componente puros con base en sus diferentes solubilidades.

7. La solubilidad del nitrógeno gaseoso en agua a 25 °C y 1 atm es de 6.8 x 10 -4 mol/L. ¿Cuál es la concentración (en molaridad) del nitrógeno disuelto en agua bajo condiciones atmosféricas? La presión parcial del nitrógeno gaseoso en la atmosfera es de 0.78 atm.

1er paso. Calcular el valor de k en la ecuación:

c α Pc=kP

k=6 .8x 10−4mol /L

1atm=6 .8x 10−4mol/L .atm

2do. Paso calculamos la solubilidad del nitrógenoPreparado por: Carlos Malavé C.; Ing.

c α Pc=kPc=(6 .8x 10−4mo /L.atm )(0.78atm )=5 .3 x 10−4M

Grupo 4. González Pilay Sandra, Mero Romero Líder, Ortiz Fernández Jenner, Tomalá Chávez Cecibel, Yagual Bacilio Jonathan.

EFECTO DE LA PRESIÓN EN LA SOLUBILIDAD DE LOS GASES

1. ¿QUE RELACION NOS DA LA LEY DE HENRY?La relación cuantitativa entre la solubilidad de los gases y la presión.

2. ¿COMO AFECTA LA PRESION EXTERNA INFLUIDA EN LA SOLUBILIDAD DE LIQUIDOS Y SOLIDOS Y GASES?La presión externa no tiene influencia sobre la solubilidad de líquidos y sólidos, pero afecta enormemente la solubilidad de los gases.

3. ¿QUE ESTABLECE LA LEY DE HENRY?Establece que la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre la disolución.

4. ¿A QUE ES DIRECTAMENTE PROPORCIONAL UN GAS DISUELTO EN UN LÍQUIDO?A una temperatura constante, la cantidad de gas disuelta en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido

5. Al nitrógeno gaseoso, la solubilidad del nitrógeno gaseoso en agua a 25°C y 1 atm es de 6.8 × 10–4 mol/L. ¿Cuál es la concentración (en molaridad) del nitrógeno disuelto en agua bajo condiciones atmosféricas? La presión parcial del nitrógeno gaseoso en la atmósfera es de 0.78 atm.

C ∝ kPK=C/PK= (6.8 × 10–4 mol/L) * (1atm)K= 6.8 × 10–4 mol/L * atm

C= (6.8 × 10–4 mol/L * atm) * (0.78 atm)C= 5.3 x 10–4 mol/L

Grupo 5. Guayes Sandoya Ingrid, Macías Sánchez Stefany, Magallanes Borbor Diana, Reyes Loor Wellington, Reyes Reyes Anabel.Gonzabay Manuel, López Jéssica, Rodríguez Stalin, Guale Carlos, Jiménez Adriana.

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES DE ELECTRÓLITOS

1. ¿QUE SON LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS?Las propiedades coligativas de una solución son aquellas que dependen solamente de la concentración de soluto.


2. LAS PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES DE ESTE TIPO DE DISOLUCIONES SON: La disminución de la presión de vapor El aumento del punto de ebullición El descenso del punto de congelación La presión osmótica

3. QUE SON LOS ELECTROLITOSSon soluciones que presentan valores para sus propiedades coligativas, muy diferentes a lo calculado teóricamente y además son conductoras de la electricidad. A estas soluciones se les denomina electrolitos y a las otras no electrolitos.

4. ¿COMO SE CALCULA EL FACTOR DE VAN’T HOFF?

i= númeroreal de partículas endisolucióndespués de la disociaciónnúmerodeunidades de fórmulainicialmente disueltas enla disolución

5. ¿CUÁL ES LA FÓRMULA ESTABLECIDA DE LA PRESIÓN OSMÓTICA?

π=MRT

Donde M es la molaridad de la disolución, R la constante de los gases y T la temperatura absoluta. La presión osmótica, π, se expresa en atm.

6. Complete el siguiente enunciado:La elevación del punto de ebullición de una disolución es la temperatura a la cual su vapor de presión iguala a la presión atmosférica externa.

7. La disminución del punto de congelación de una disolución de MgSO 4 0.100 m es de 0.225°C. Calcule el factor de Van’t Hoff del MgSO 4 a esta concentración.

π=¿1.3(0.100m )(0.0821 atm Lmol K )(273.225K ) = 2.92 atm

π=iMRT

i= πMRT

i= 2.92atm(0.100M )(0.0821Latm /Kmol)(298 K )

i=1.07

8. Calcule la presión osmótica de una disolución de MgSO 4 0.0500 M a 25°C.

π=iMRT


π=¿1.3(0.0500 molL )(0.0821 atm L

mol K )(298K) = 1.6 atm

9. Una disolución de NaCl a 0.86% en masa se denomina “suero fisiológico” porque su presión osmótica es igual a la de la disolución de las células sanguíneas. Calcule la presión osmótica de esta disolución a la temperatura normal del cuerpo (37°C). Observe que la densidad de la disolución salina es de 1.005 g/mL.

(1.000∗103mL )∗1.005 g1mL

=1005 g

(1005g )∗0.86%100%

=8.69NaCl

M=

8.69g NaCl1.000 L

∗1mol NaCl

58.44 g NaCl=0.15 mol

L

π=iMRT

π=¿2(0.15 molL )(0.0821 atm L

mol K )(310K) = 7.6 atm

10. Calcular la presión de vapor de una disolución preparada al disolver 218 gramos de glucosa (masa molar = 180.2 g/mol) en 460 mL de agua a 30ºC ¿Cuál es la disminución en la presión de vapor?

P1=X1P1

Número de mol de agua:460mL× 1.00 g1mL

× 1mol18.02 g

=25.5mol

Número de mol de glucosa: 218 g×1mol180.2 g

=1.21mol

Fracción molar del agua X1

X1=n1

n1+n2= 25.5mol25.5mol+1.21mol

=0.955

P1=0.955×31.82mmHg=30.4mmHg

Por último, la disminución de la presión de vapor es de:

(31.82−30.4 )mmHgo1.4mmHg


11. La presión osmótica promedio del agua de mar, medida en el tipo de aparato mostrado en la figura siguiente es de 30.0 atm a 25ºC. Calcule la concentración molar de una disolución acuosa de sacarosa (C12H 12O11) que es isotónica con el agua de mar.

π=MRT

M= πRT

= 30.0atm

(0.0821 l . atmk .mol ) (298 k )

M=1.23 molK

M=1.23m

12. La presión osmótica de una disolución de yoduro de potasio (KI) 0.010 M a 25°C es de 0.465 atm. Calcule el factor de Van’t Hoff para el KI a esta concentración.

Estrategia: Observe que el KI es un electrólito fuerte, así que esperamos que se disocie completamente en disolución. Si es así, su presión osmótica sería:

2(0.010M )(0.0821L ⋅atm /K ⋅mol)(298 K )=0.489atm

Sin embargo, la presión osmótica medida es tan sólo de 0.465 atm. La presión osmótica menor que la pronosticada significa que hay formación de pares iónicos, la cual reduce el número de partículas de soluto (iones K+ e I–) en disolución.

De la ecuación tenemos:

i=π ÷MRT

i= O .465atm

(0.010M )(0.0821L atmmol ∙K )(298K )

i=190

Grupo 6. Balceca Oscar, Ibáñez Damner, Domínguez Daniel, Borbor Edison.

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES DE NO ELECTRÓLITOS

1- ¿QUE SE NECESITA PARA TENER UN CORRECTO Y ÓPTIMO APRENDIZAJE Y MANEJO DE LAS PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES DE NO ELECTRÓLITOS?


Para el estudio de las propiedades coligativas de disoluciones de no electrólitos es importante recordar que se está hablando de disoluciones relativamente diluidas, es decir, disoluciones cuyas concentraciones son ≤ 0.2 M.

2- Calcule la presión de vapor de una disolución preparada al disolver 218 g de glucosa (masa Molar = 180.2 g/mol) en 460 mL de agua a 30°C. ¿Cuál es la disminución en la presión de vapor? La presión de vapor del agua pura a 30°C es de 31.82mmHg. Suponga que la densidad de la disolución es de 1.00 g/mL.

3- El etilenglicol (EG), CH2(OH)CH2(OH), es un anticongelante comúnmente utilizado en automóviles. Es soluble en agua y bastante no volátil (p. eb. 197°C). Calcule el punto de congelación y ebullición de una disolución que contenga 651 g de esta sustancia en 2505 g de agua. ¿Debe mantener esta sustancia en el radiador de su automóvil durante el verano? La masa molar del etilenglicol es de 62.02 g.

651gEG x 1mol EG62.02gEG

=10.5mol EG


D/Im(H2O) = 2 505 g

= 2.505 Kg

m= molesde solutomasadedisolvente (k g)

m= 10.5mol EG2.505 KgH ₂O

=4.19mol EG /Kg H ₂=4.19mde la disolución

Respuesta: Debido a que la disolución hervirá a 102.2°C, sería preferible dejar el anticongelante en el radiador del automóvil en verano para evitar la ebullición de la disolución.

Grupo 7. Tenezaca Mora Cristina, Pozo Rosales Sindy, Gonzabay Valero Dayana, Pilay Quirumbay Yessenia, Tircio Castillo David.

1. ¿Qué es ionización del pH?El pH es el grado de acidez de una sustancia, es decir la concentración de iones de H +

en una solución acuosa, término (del francés pouvoir hydrogène, 'poder del hidrógeno') el pH también se expresa a menudo en términos de concentración de iones hidronio.

2. ¿Cómo es el proceso de ionización del agua?El agua fluye a través de cámaras de células de flujo que contienen electrodos. Las corrientes de bajo voltaje se envían a través del agua a medida que fluye, ionizándola de forma efectiva. Los ionizadores de agua a menudo vienen con un interruptor que permite a los usuarios determinar cuánta electricidad pasa a través del agua.

3. ¿Cómo hallar el valor del pH?

El pH es de valor negativo del exponente de la concentración

4. ¿Explique la escala del pH?

La escala de pH se establece en una recta numérica que va desde el 0 hasta el 14.El número 7 corresponde a las soluciones neutras. El sector izquierdo de la recta numérica indica acidez, que va aumentando en intensidad cuando más lejos se está del 7.


Tf = Kf.mTf = (1.86°C/m)(4.19 m)Tf = 7.79°C

Tb = Kb.mTb = (0.52°C/m)(4.19 m)Tb = 2.2°C

ΔTb = T°b + Tb

ΔTb = 100°C + 2.2°CΔTb = 102.2°C

ΔTf = T°f - Tf

ΔTf = 0°C - 7.79°CΔTf = -7.79°C

De la misma manera, hacia la derecha del 7 las soluciones son básicas y son más fuertes o más básicas cuanto más se alejan del 7.


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