360616190-Guia-Unidades-de-Concetracion-Quimicas-Ejercicios

Colegio Scole Creare – Química– 2°Medios – Unidad 1 – Marianet Zerené – 2017.
DISOLUCIONES QUIMICAS – UNIDADES DE CONCENTRACIONES
QUIMICAS
UNIDADES DE CONCENTRACION QUIMICAS
Indicadores de Evaluación: Explican el concepto de concentración de una solución. Fundamentan la
utilidad de algunas unidades de concentración en determinados contextos de análisis, por ejemplo, partes por
millón para indicar la concentración de esmog en el ambiente. Calculan concentraciones de diversas soluciones.
Preparan soluciones químicas con distintas concentraciones. Aplican relaciones cuantitativas para diluir
soluciones a partir de una concentración conocida.
Puntaje:
PI:
Nota:
PR:
NOMBRE:___________________________________________________________________ FECHA: __________________________
Las unidades de concentración físicas no representan ninguna magnitud de origen químico. En cambio, aquellas que
consideran la cantidad de sustancia (mol) de los componentes en una disolución, se denominan unidades químicas de
concentración. Dentro de este grupo, las más frecuentes son: la molaridad (concentración molar), la molalidad
(concentración molal), la normalidad (concentración normal) y la fracción molar.
a) Molaridad ( M ): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 3 molar ( 3 M ) es
aquella que contiene tres moles de soluto por litro de solución.
Ejemplo 1 :
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 ml de solución 1M?
Previamente sabemos que: El peso molecular de AgNO3 es: 170 g
Usando la definición de molaridad , se tiene que en una solución 1M hay 1 mol de AgNO3 por cada Litro (1000 ml ) de
H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
Se necesitan 17 g de AgNO3 para preparar una solución 1 M
Ejemplo 2 :
Si se tienen 20 g de NaOH en 250 mL de solución, calcule su molaridad.
Solución:
Puesto que la cantidad de soluto está dada en gramos, se requiere convertirlos a moles, con ayuda del peso molecular.
n NaOH = g NaOH
= 20 g
= 0.5 moles ;
también
250 mL x 1 L = 0.25 L
MM NaOH
40 g
1000 mL
A partir de la expresión para M, se tiene M = 0.5 moles
0.25 litros
= 0.2 moles = 2 M
litros
ACTIVIDAD DE MOLARIDAD
1. Se disuelven 18 gr. de sulfato cúprico, CuSO 4 en agua, hasta 120 ml de una solución ¿cuál es la molaridad de la
misma?
1
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2. Cuál es el volumen de una solución 3.5 M que contiene 0,42 moles de Na 2S04 en solución?
3. Se preparó una solución de etanol, C 2H50H, depositando 23,2 g de etanol en un recipiente y luego adicionando agua
hasta obtener 75,6 c.c. de solución. ¿Cuál es la moralidad de la solución?
4. Calcular la molaridad de una solución de ácido sulfúrico de densidad 1.198 g/ml que contiene 27% de H 2SO4 en
peso.
5. ¿Cuántos gramos de cloruro de sodio se necesitan para preparar 3.5 lt de solución 1.5 M?
6. ¿Cuantos gramos de cloruro de Aluminio, AlCl 3, son necesarias para preparar 720 ml. de solución 0.875 M?
7. Se tienen preparados 420 ml. De solución 2.7 M de Ba(OH) 2 . Determinar la cantidad de soluto contenida en la
solución expresándola:
a. En moles de Ba (OH) 2
b. En gramos de Ba (OH)2
MOLALIDAD (m):
Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. Una solución formada por 36.5 g de ácido
clorhídrico, HCl , y 1000 g de agua es una solución 1 molal (1 m)
Ejemplo :
Calcule la molalidad de una solución que tiene 0.1 moles de NaCI en 0.2 kg de agua.
Solución:
Puesto que la cantidad de soluto está dada en moles y el solvente en kg, la molalidad se halla reemplazando
directamente en la expresión de molalidad.
m = Número de moles de soluto = 0.1 moles = 0.5 m
kg solvente
0.2 kg
ACTIVIDADES DE MOLALIDAD
1. Calcule la molalidad para las siguientes soluciones:
a. 0.1 H2S en 2 Kg de agua
b. 2 moles de HNO3 en 5 Kg de agua
c. 1 mol de NaNO3 en 1 Kg de agua
d. 0.1 mol de ácido acético en 3 Kg de agua
2. Calcule la molalidad de las siguientes soluciones:
a. 10 gramos de KCl en 2 Kg de agua
b. 0.2 gramos de NaBr en 1 Kg de agua
c. 100 gramos de KMnO4 en 6 Kg de agua
d. 0.1 mol de H3PO4 en 2.0 gramos de agua
e.0.2 gramos de MgCl2 en 800 gramos de agua
3. ¿Cuántos gramos de CaCl2 deberán añadirse a 300 mL de agua para preparar una solución 2.46 molal?
4. Una solución contiene 57.5 gr de alcohol etílico ( C2H5OH ) y 600 gr de benceno ( C6H6 ). ¿Cuál es la molalidad de la
solución?
5. Una solución azucarada se preparó disolviendo 13.5 g de C12H22O11 en agua para obtener exactamente 100 mL de
solución, viéndose que tenía una densidad de 105 g/ cc. Calcular la molalidad y la molaridad de la solución?
2
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Fracción molar (X):
Se define como la relación entre las moles de un componente y las moles totales presentes en la solución.
Xsto + Xste = 1
Ejemplo1:
Una solucion contiene 5 moles de NaCl y 15 moles de agua. ¿Cuál es la fracción molar del soluto y del solvente?
Solución:
Soluto NaCl ( A )
= 5 moles
Solvente H2O ( B ) = 15 moles
XA =
5 moles
=
5 moles + 15 moles
XB =
15 moles
5 moles
= 0.25
20 moles
=
5 moles + 15 moles
15 moles
=
0.75
20 moles
XA + XB = 0.25 + 0.75 = 1
Ejemplo 2:
Una solución contiene 30 gramos de NaCl y 40 gramos de H2O. ¿Cuáles son las fracciones molares del H2O y NaCl?
Solución:
Tanto el soluto como el solvente están dados en gramos. Se quiere convertirlos a moles.
moles de NaCl = 30 gr NaCl X
1 mol NaCl
= 0.51 moles
58.5 g NaCl
moles de H2O = 40 g H2O X
1 mol H2O = 2.2 moles
18 g H2O
La fracción molar del soluto NaCl es:
XNaCl =
0.5 moles
0.5 moles + 2.2 moles
XH2O =
2.2 moles
0.5 moles + 2.2 moles
=
0 .5
2.7
=
2.2
= 0.19
= 0.81
2.7
Nótese que XNaCl + XH2O = 1 . Por tanto, conociendo la fracción molar del soluto o del solvente, la otra se puede
obtener restando de la unidad.
ACTIVIDADES FRACCION MOLAR
1.- Una solución contiene 116 g de acetona (CH3COCH3), 138 g. de alcohol etílico (C2H5OH) y 126 gramos de agua.
Determinar las fracciones malares de los componentes de esta solución.
3.- Una solución contiene 10 g de ácido acético, CH3COOH, en 125 g de agua. ¿Cuál es la concentración de la solución
expresada en:
3
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a. Fracciones molares de CH3COOH y de H2O.
Preguntas de selección múltiple
1.-Considere
la
siguiente
mezcla
de
volúmenes de solución son aditivos)
soluciones
que
contienen
el
mismo
soluto
(los
En estas condiciones, los valores para X e Y tendrán que ser
X
Y
A)
200 mL
1,2 M
B)
400 mL
2,5 M
C)
500 mL
4,5 M
D) 500 mL
1,6 M
E)
500 mL
1,8 M
2.- A 50 mL de solución agua – sal de concentración 2 Molar se adicionan 150 mL de agua con el propósito
de diluirla. Con este nuevo volumen, ¿qué concentración tendrá la solución?
A) 0,5 M
B) 1,0 M
C) 1,5 M
D) 2,0 M
E) 4,0 M
3.- Si se desea diluir 50 mL de solución 2,5M de NaCl con el fin de obtener una solución de concentración
0,5M, ¿qué volumen de solvente debe adicionarse?
A) 250 mL
B) 200 mL
C) 150 mL
D) 100 mL
E) 50 mL
4.- En 500 mL de solución acuosa 1,0 M de NaOH, ¿cuántos moles de soluto hay contenidos?
A) 3,0
B) 2,5
C) 1,5
D) 1,0
E) 0,5
5.- En una solución de concentración 0,01 molal hay
A) 0,01 litros de solvente.
B) 0,01 gramos de solución.
C) 0,01 moles de soluto.
D) 0,01 Kilogramos de solvente.
E) 0,01 moles de solvente.
6.- Al adicionar 100 mL de agua a una solución concentrada (3M) el volumen final que se observa es de
250 mL, por lo tanto, ¿cuál será la nueva concentración molar de la solución?
A) 0,2 M.
B) 0,8 M.
C) 1,2 M.
D) 1,8 M.
E) 2,0 M.
7.- ¿Cuál de las siguientes soluciones tienen la misma concentración que una solución de NaOH de
concentración 10% m/v?.
I) 10 gramos de NaOH en 100 mL de solución.
II) 200 mL de solución 2,5 M.
III) 50 gramos de NaOH en 500 mL de solvente.
4
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Es (son) correcta(s)
A) solo I.
B) solo III.
C) solo I y II.
D) solo II y III.
E) I, II y III.
8.- Un soluto, cuya masa molar es 80 g/mol, se disuelve en agua hasta alcanzar una concentración 1M.
¿Cuál será la concentración de esta solución expresada en %m/v?
A) 4 %m/v
B) 8 %m/v
C) 10%m/v
D) 12%m/v
E) 16%m/v
9.- Al mezclar 500 mililitros de solución 2,0 M de KOH con 1 litro de solución del mismo soluto pero de
concentración 0,5 M, la molaridad de la solución resultante de la mezcla será
A) 0,25 M
B) 0,50 M
C) 1,00 M
D) 1,50 M
E) 2,00 M
5