quimica general ii - Departamento Estrella Campos

Facultad de Química
Cátedra de Química Inorgánica
DEPARTAMENTO
“ESTRELLA CAMPOS”
QUÍMICA GENERAL II 2006
Relaciones Ponderales en las Reacciones II
Semana 3
Resolución de los Ejercicios de Aplicación
1) a)
g/L = gramos de soluto / volumen de solución (L)
Se obtienen 0,1148 kg = 114,8 g y el volumen de la solución es de 500 mL (0,5 L)
114,8 / 0,5 = 229,6 g/L
b)
Molaridad (M) = moles de soluto / volumen de solución (L)
moles de NaCl = 114,8 / 58,5 = 1,96 mol
M = 1,96 / 0,5 = 3,92 M
c)
% peso = gramos de soluto en 100 gramos de SOLUCIÓN
gramos de solución obtenida = d.V, donde d = densidad y V = volumen de solución
gramos de solución = 573,9 g
114,8 g de NaCl ------------ 573,9 g de solución
x ------------ 100 g de solución
x = 20, la solución es 20 % en peso en NaCl
d)
fracción molar (X) = moles de soluto / moles totales
moles totales = moles de soluto(s) + moles de solvente
moles de soluto = 1,96
moles de agua (solvente) = g H2O / PM H2O
g H2O = g de solución - g de soluto (NaCl)
g H2O = 573,9 - 114,8 = 459,1 g de H2O = 25,5 mol de H2O
X = 1,96 / (1,96 + 25,5) = 0,07
e)
molalidad (m) = moles de soluto / kilogramos de solvente
m = 1,96 / 0,4591 = 4,27 m
f)
Al diluir la solución solamente estamos variando el volumen de la misma y la
cantidad de solvente, la cantidad de soluto disuelta es la misma (1,96 mol de NaCl)
El nuevo volumen final es 1,35 L
Concentración en g/L = 114,8 / 1,35 = 85 g/L
Concentración M = 1,96 / 1,35 = 1,45 M
g)
Quiero tener 25,0 mL de una solución 1 M. La cantidad de soluto (NaCl) que
contiene dicha solución es 0,025 moles (n = M.V)
Esto significa que voy a tener que hacer una toma tal de la solución original
(3,92 M) que contenga 0,025 moles de NaCl,
V = 0,025 / 3,92 = 0,00638 L = 6,38 mL
Tendremos que tomar 6,38 mL (6,4 mL) de la solución original.
Veamos cuánta agua hay que agregar:
masa solución final = 25,0 x 1,08 = 27 g
masa toma = 6,38 x 1,1478 = 7,32 g
masa H2O a agregar = 27 - 7,32 = 19,68 g
Considerando d(H2O) = 1 g/mL,
volumen de agua a agregar = 19,68 mL
Este volumen de agua, suponiendo d(H2O) = 1 g/mL, es ligeramente diferente a 25 6,38 = 18,62 mL (ya que los volúmenes no necesariamente son aditivos). Sin
embargo, como se desea preparar una solución de concentración aproximada 1M,
prácticamente ambos procedimientos serían adecuados.
h) Para tomar 6,38 mL de solución concentrada de forma exacta, es necesario pesar la
toma en balanza analítica (7,320 g de solución). Luego se puede agregar la masa de
H2O calculada (19,680 g, también pesada en balanza analítica) o bien agregar H2O
hasta 25,0 mL en matraz aforado.
2)
a) Quiero tener 100 mL de una solución 50 g/L. La cantidad de soluto (NiSO4) que
contiene dicha solución es 5 gramos (50 g/L , 0,1 L), lo que equivale a 5 / 154,7 =
0,032 moles de NiSO4
Como queremos preparar la solución a partir de NiSO4·6H2O y en un mol de dicho
hidrato hay un mol de NiSO4 entonces la cantidad a pesar son 0,032 x 262,7 = 8,4 g
Tendremos que pesar 8,4 gramos de NiSO4·6H2O y agregarle agua hasta un
volumen de 100 mL.
b) Una solución 50 g/L contiene 50 g de NiSO4 por litro de solución. Para
determinar su concentración en % debemos conocer la masa de soluto presente en
100 g de dicha solución:
50 g ------------ 1000 mL solución ó (1000 x d) g de solución
Por lo tanto: 50 g NiSO4 ------------ 1020 g solución
x
------------ 100 g solución
X = 4,9 g NiSO4, por lo que 4,9 % es la concentración en porcentaje en peso de la
solución.
3)
Una solución saturada es aquella en la cual el sólido disuelto se encuentra en
equilibrio con la solución. La cantidad de sólido disuelto en una solución saturada es
la máxima cantidad que se puede disolver a esa temperatura. Por lo tanto en una
solución saturada tendremos dos fases: la solución en la cual tenemos disuelta la
máxima cantidad posible de soluto (a esa temperatura) y soluto sin disolver.
NaCl
A 100°C se disuelven 39,8 g cada 100 g de agua, por lo tanto en 35 g se
disolverán 13,93 g de NaCl
K2Cr2O7
A 100°C se disuelven 102 g cada 100 g de agua, por lo tanto en 35 g se
disolverán 35,7 g de dicromato
De la misma forma a 0°C se disuelven como máximo 12,49 g de NaCl y 1,75 g de
dicromato, es decir que estas cantidades son las que quedan en solución, las que no
cristalizan por el cambio de temperatura.
La cantidad que critaliza es la diferencia entre lo que había disuelto a 100°C y lo
que quedó a 0°C.
Para el NaCl cristalizan 1,44 g
Para el K2Cr2O7 critalizan 33,95 g
La solubilidad es una propiedad que depende de la temperatura, al varir la
temperatura varía la solubilidad de las sustancias. Podemos hacer uso de esta
variación para:
separar un soluto de una solución en la cual se encuentren disueltos además del
soluto de interés otros solutos
purificar una sal por medio de una recristalización (disolver la sal y luego
cristalizarla por diferencia de temperatura)
En este caso en particular podemos ver que el cambio de temperatura puede ser un
método muy eficiente para recristalizar el dicromato ya que se recupera más del
95% del dicromato disuelto a 100°C mientras que el porcentaje de recuperación del
NaCl es de solo un 10,3 %.