PRACTICO SOLUCIONES (1-2022)-1

PRACTICO N°1
SEMESTRE 2-2022
SOLUCIONES
1.- A un evaporador se alimentan 250 kg/h de una solución acuosa saturada de NaNO3
a 20 °C. Sabiendo que la solubilidad del nitrato de sodio a esta temperatura es de 0,88
lb/lb de agua, calcular:
a) Los kg/min de agua que entran al evaporador.
b) Los kg/min de nitrato disueltos en el agua.
SOLUCION
DATOS
m solución= 250 kg/h
0,88 lb/lb NaNO3
250 kg/h de NaNO3
Evaporador
4,16 kg/min Sol. Total
Fracciontotal = Fraccion del Nitrato +fracción del agua
1-0,468= 0,532 fraccion del agua
1 + 0,88 = 1,88 lb/lb totales
Xw NaNO3= 0,88 lb/lb NaNO3 / 1,88 lb/lb totales = 0,468 Fraccion del Nitrato
Xw H2O = 1-0,468 = 0,532
46,8 % NaNO3 (Porcentaje en peso)
53,2% H2O (Porcentaje en peso)
250*0,468 = 117 kg/h NaNO3
250* 0,532 = 133 kg/h H2O
a) 133 kg/h * 1 hora/60 minutos = 2,21 kg/min H2O
b) 117 kg/h * 1hora/60 minutos = 1,95 kg/min NaNO3 Disueltos en el agua
4,16 kg/min solución total que ingresa al evaporador
0,88 lb/lb NaNO3 +1,00 lb/lb H2O= 1,88 lb/lb totales
Respta.: a) 2,21kg/min; b) 1,95 kg/min
2.- Los sedimentos de un lago en donde se descarga los efluentes de una zona
industrial reportan niveles de 1500 ppm. ¿Cuál es su respectivo porcentaje en masa
de los sedimentos?.
SOLUCION
1500 ppm = X sedimentos * 106
Xsedimentos = 1500 / 106
= 0,0015
= 0,0015*100 = 0,15%
Repta.: 0,15%
1500 ppm / 10000 = 0,15 % (Porcentaje en masa)
1500 ppm/ 1000000 = 0,0015 Fraccion masica
3.- Se tiene un volumen de 100 m3 de una mezcla a 25 C y 760 mmHg con la siguiente
composición en % mol.
O2
20
N2
78,20
CO2
0,42
H2O
1,38
Determinar:
a) Las libras en masa de cada componente y la composición en % masa.
b) Los moles de cada componente.
c) El peso molecular promedio de la mezcla.
SOLUCION
Comp.
O2
N2
CO2
H2 O
Total
% molar
20
78,20
0,42
1,38
100
b)
PMi(kg/kmol)
32
28
44
18,0153
Yi*PMi=PMtotal
6,4
21,896
0,1848
0,2486
28,7294kg/kmol
ni(kmol)
0,8184=0,20*4,092
3,1999
0,01718
0,0564
4,09188
Comp.
O2
N2
%w(peso)
ni= m/PM
22,28
76,21
O,2228/32=0,0069
0,0272
% Molar
20%
78,32
CO2
H2O
Total
0,6429
0,8642
100
0,000146
0,000479
0,0347
0,42
1,38
100
m(Lb)= n*PM
57,62
197,1138
1,6630
2,2353
258,6321
Conversión 1 kg= 2,2 Lb
n=m/PM; m= n*PM
numero de moles por componente ni (kmol)
𝒏𝒊
𝒚𝒊 =
𝒏𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍
ni= yi* ntotal
ni (kmol) =Numero de moles totales*Yi(Fraccion de cada componente)
n O2= 4,092 *0,20 = 0,8184
n N2=4,092*0,7820 = 3,1999
%w
22,28
76,21
0,6429
0,8642
100
Masa del oxigeno en Lb
Masa en Libras (m= n*PM)
Masa del oxigeno en Lb
mo2= no2*PMo2
mo2=0,8184 kmol* 32 kg/kmol * 2,2 Lb/kg= 57,62 Lb
0,8184 kmol*32 kg/kmol=26,19 kg
Conversion de kg a lb
26,19 kg*2,2Lb/kg= 57,62 lb
Composicion de % en masa
Xi = mi / m total
%W = Xi*100%
Porcentaje en masa del oxigeno (%W)
Xo2= (57,62 / 258,6321)*100 = 22,28 %
Numero de moles de la mezcla gaseosa
P*V = n *R* T
𝒏=
𝑷∗𝑽
𝑹∗𝑻
𝟏 𝒂𝒕𝒎
𝒏=
𝟕𝟔𝟎 𝒎𝒎𝑯𝒈∗𝟕𝟔𝟎𝒎𝒎 𝑯𝒈∗𝟏𝟎𝟎 𝒎𝟑
𝒂𝒕𝒎∗𝒎𝟑
∗(𝟐𝟓+𝟐𝟕𝟑)𝑲
𝒌𝒎𝒐𝒍∗𝑲
𝟎,𝟎𝟖𝟐
n= 4,092 kmol (Numero de moles totales de la mezcla gaseosa)
c) PM promedio = 28,7294 kg/kmol
Respta.: a) O2=22,22%; N2= 76,21%, CO2= 0,6429%, H2O= 0,8642%;b) 28,73 kg/kmol
4.- Una solución de KCl tiene una concentración de 2,7 gmol/l de solución y una
densidad de 1,118 g/cm3, determinar :
a) La fracción peso de KCl
b) La fracción mol de KCl
c) lb de KCl por libra de solvente.
DATOS
2,7 gmol/litro = M
Densidad solución = 1,118 g/cm3
PM KCl = 74,6 gr KCl/ mol KCl
a) Yw KCl= ?
b) Yi KCL=
c) Lb de KCL por lb de solvente
𝑀=
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑛=
𝑚
𝑃𝑀
m= n*PM
a) 2,7 gmol/Litro * 74,6 gr / gmol KCl= 201,42 gr/Litro
201,42 gr/Litro *1 Litro / 1000 cm3
0,2014 gr/cm3
Yw KCL= 0,2014 gr/cm3 / 1,118 gr/cm3
Yw KCL= 0,18014 fraccion peso
Yw H2O= 1-0,18014 = 0,81986 fraccion peso
b) Fracciones mol
n=m/PM
𝑔𝑟 𝐾𝑐𝑙
0,18014
𝑔𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑔𝑟 𝐾𝐶𝑙
74,6
𝑚𝑜𝑙 𝐾𝐶𝑙
𝑛𝐾𝐶𝑙 =
= 0,002413 mol
𝑔𝑟 𝐻2𝑂
𝑔𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑔𝑟 𝐻2𝑂
18,053
𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑂
Yi = ni/n total
𝑛𝐻2𝑂 =
0,81986
YKCl =
= 0,04541 mol
0,002413
0,002413+0,04541
YKCl= 0,0504
YH2O =
0,04541
0,002413+0,04541
YH2O=0,9495
c) Lb de KCL por lb de solvente
Yw KCL= 0,18014 gr KCl/ gr totales
Yw H2O=0,81986 gr H2O/gr totales
m KCL / mH2O = 0,18014/0,81986 = 0,2197 gr KCl/ gr H2O sovente
1 gr = 0,0022 lb
1lb =453,592 gr
0,2197 gr KCl/ gr H2O* 0,0022 lb / 1gr = 0,00048334 lb KCl/lb H2O
Respta.: a) Xw KCl= 0,18; b) Xn KCl= 0,0503; c) 0,00048334 lb KCl/lb H2O
5.- Si se tiene una solución acuosa de metanol al 20% en peso, calcule su
composición en fracción mol y su peso molecular promedio (PMm).
DATOS
CH3OH = 20 % en peso
Fracción mol CH3OH= ?
PMCH3OH= 32 gr/grmol
Soluto + Solvente = Solución
mSolución = m Soluto + m Solvente
V solución = m soluto + m solvente
% peso solución = % peso CH3OH + % peso H2O
% peso H2O= 100% - 20% = 80% Solvente o agua
1 = 0,20 +0,80 Fracción peso de la solución
Comp.
CH3OH
H2O
Total
%W(Weight)
20
80
100
PMi(g/gmol)
32
18,0153
PMSolucion
0,20*32=6,4
0,80*18,0153=14,41
20,81 g/gmol
ni
0,0062
0,0444
0,0506
%Molar
12,25
87,75
100
PMSolucion
0,1225*32=3,92
0,8775*18,0153=15,81
19,73 lb/lbmol
ni=m/PM
yi= ni/ntotal
𝑔𝑟 𝐶𝐻3𝑂𝐻
𝑔𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
𝐶𝐻3𝑂𝐻
32 𝑔𝑟
𝑔𝑟𝑚𝑜𝑙
0,20
𝑋𝑛𝐶𝐻3𝑂𝐻 =
𝑔𝑟𝐶𝐻3𝑂𝐻
𝐻2𝑂
0,80 𝑔𝑟
𝑔𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
𝑔𝑟 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
+
𝐻2𝑂
𝐶𝐻3𝑂𝐻
18,0153 𝑔𝑟
32 𝑔𝑟
𝑔𝑟𝑚𝑜𝑙
𝑔𝑟𝑚𝑜𝑙
0,20
𝑋𝑛𝐶𝐻3𝑂𝐻 =
0,00625
0,00625 + 0,0444
𝑋𝑛𝐶𝐻3𝑂𝐻 = 0,1233
𝑋𝑛𝐶𝐻3𝑂𝐻 = 1 − 0,1233 = 0,8767
PMm= 32*0,1233 + 18,0153*0,8767= 3,9456+15,794= 19,73 lb/lbmol
Respta.: Xn metanol= 0,1233; Xn agua= 0,8767; PMm= 19,72 lb/lbmol
6.- Se disuelven 20 gr de NaOH en 560 gr de agua. Calcula
a) la concentración de la disolución en % en masa
b) su molalidad
DATOS
mNaOH= 20 gr
mH2O= 560 gr
PMNaOH= 40 gr/mol
a) %NaOH= ?
b) m= ?
mdisolución = msoluto + msolvente
mdisolución = 20 gr + 560 gr= 580 gr disolución
a)
%𝑁𝑎𝑂𝐻 =
%𝑁𝑎𝑂𝐻 =
𝑚𝑁𝑎𝑂𝐻
∗ 100
𝑚𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
20 𝑔𝑟
∗ 100 = 3,45 %
580 𝑔𝑟
b)
𝑚=
𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠(𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
;
1 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑛=
𝑛=
40 gr NaOH
1 mol
X= 0,5 mol
𝑚=
1𝑘𝑔
560 𝑔𝑟∗1000 𝑔𝑟
𝑚
𝑃𝑀
20 𝑔𝑟
= 0,5 𝑚𝑜𝑙
40 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙
20 gr NaOH
X
0,5 𝑚𝑜𝑙
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
]
𝑘𝑔
[
= 0,89 𝑚𝑜𝑙/𝑘𝑔
Respta. : a) 3,45 % NaOH, b) 0,89 m
7.- ¿Qué cantidad de glucosa, C6H12O6 (Mm= 180 g/mol), se necesita para preparar
100 cm3 de disolución 0,2 molar?
DATOS
M = 0,2 molar
V disolución = 100 cm3* 1 Litro/ 1000 cm3 = 0,1 Litro
m C6H12O6 = ?
PM C6H12O6= 180 g/mol
PM C6H12O6= 12*6 + 1*12 + 16 *6 = 180 g/mol
1 litro = 1000 cm3
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
𝑚𝑜𝑙
𝑀=
; [
]
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
Número de moles = M*1 Litro de disolución
Número de moles = (0,2 mol / 1 Litro de disolución )* 0,1 Litro de disolución
Número de moles = 0,02 mol
𝑚
𝑛 = 𝑃𝑀
m C6H12O6= 0,02 mol* 180g/mol = 3,6 g
Respta.: 3,6 g
8.- Se dispone de un ácido nítrico comercial concentrado al 96,73% en masa y
densidad 1,5 g/mL. ¿Cuántos mL de ácido concentrado serán necesarios para
preparar 0,2 L de disolución 1,4 M de dicho ácido? Mm(HNO3) = 63 g/mol
DATOS
96,73% Conc. HNO3
Densidad solución = 1,5 g/ml
VHNO3= ? (ml)
Vdisolución = 0,2 Litros
1,4 M
PMHNO3= 63 g/mol
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
𝑚𝑜𝑙
𝑀=
; [
]
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
Número de moles = M*1 Litro de disolución
Número de moles = 1,4 mol/Litro * 0,2 Litros = 0,3 mol
63 gr HNO3
x
1 mol
0,3 mol
X= 18,9 gr HNO3
96,73 % ácido puro
18,9 gr
100 %
X
X= 19,54 gr (Acido comercial 100% puro)
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑(
𝑣(𝑚𝑙) =
𝑔𝑟
𝑚(𝑔𝑟)
)=
𝑚𝑙
𝑣(𝑚𝑙)
𝑚(𝑔𝑟)
𝑔𝑟
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ( )
𝑚𝑙
19,54 𝑔𝑟
𝑣(𝑚𝑙) =
𝑔𝑟
1,5 ( )
𝑚𝑙
𝑣(𝑚𝑙) = 13,02 𝑚𝑙
Respta.: 13 mL
9.- Calcula la masa de nitrato de hierro (II), Fe(NO3)2, que hay en 100 mL de disolución
acuosa al 6%. Densidad de la disolución 1,16 g/mL.
DATOS
mFe(NO3)2 = ?
V = 100 ml
Fe(NO3)2 al 6%
Densidad = 1,16 g/ml
1,16 gr
1 ml
X
100 ml
X= 116 gr de disolución
100 %
6%
116 gr
x
X= 6,96 gr Fe(NO3)2
Respta.: 6,96 g Fe(NO3)2
10.- Indica de qué modo prepararías ½ L de disolución 0,1 M de HCl si disponemos de
un HCL concentrado del 36% y densidad 1,19 g/mL.
DATOS
HCL al 36%
Densidad= 1,19 g/mL
0,1 M HCl
V = ½ Litro
½ Litro
HCL
0,000854 M
En
el
matraz
aforado de 500 ml,
pongo un poco de
agua y luego los
4,27 ml de HCl
concentrado
al
36%, s añado agua
hasta completar los
500 ml o ½ Litro
HCL
0,1 M
36%
1,19 g/ml
𝑀=
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
;
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑚𝑜𝑙
]
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
[
Número de moles = M*1 Litro de disolución
Número de moles = 0,1 mol/Litro * 0,5 Litros = 0,05 mol
𝑚
𝑃𝑀
m= n*PM
m= 0,05 mol* 36,45 gr/mol
𝑛=
m= 1,823 gr de HCl
1,823 gr de HCl
36%
X
100%
X= 5,06 gr de HCl puro
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑(
𝑣(𝑚𝑙) =
𝑣(𝑚𝑙) =
𝑔𝑟
𝑚(𝑔𝑟)
)=
𝑚𝑙
𝑣(𝑚𝑙)
𝑚(𝑔𝑟)
𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 (
5,08 𝑔𝑟
1,19
𝑔𝑟
)
𝑚𝑙
𝑔𝑟
𝑚𝑙
𝑣(𝑚𝑙 ) = 4,27 𝑚𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 36%
C1*V1 = C2*V2
C2= C1*V1 / V1
C2= 0,1 mol/litro * (4,27 ml * 1 Litro/1000 ml ) / 0,5 Litro
C2= 4,27x`10-4 mol / 0,5 Litro = 0,000854 M
Respta.: 1,83 g HCL, 5,98 g HCl puro, 4,27 ml HCl del 36%.
11.- Se disuelven en agua 30,5 g de cloruro amónico (NH 4Cl) hasta obtener 0,5 l de
disolución sabiendo que la densidad de la misma es 1027 kg/m 3. Calcula:
a) La concentración de la misma en porcentaje en masa.(gr/Litro), (gr/masa disolución)
b) la molaridad
c) la molalidad
d) Las fracciones molares del soluto y del disolvente.
Mm(NH4Cl) = 53,5 g/mol
DATOS
mNH4Cl = 30,5 gr
V solución = 0,5 Litros
Densidad Solución = 1027 kg/m3
a) % w/w=?
b) M=?
c) m=?
d) XNH4Cl=?
XH2O=?
1027 kg/m3 * 1000 gr/1 kg * 1 m3/ (100)3 cm3= 1,027 gr/cm3
1,027 gr/cm3 * 1000 cm3/1litro = 1027 gr/litro
1 Litro = 1000 cm3
1m3 = 1000 Litros
1027 gr en un 1 litro
513,5 gr hay en 0,5 Litro
msolución = m soluto + m solvente
513,3 gr = 30,5 gr + m solvente
msolvente = 483 gr de H2O
𝑚
𝑚 (𝑔𝑟)𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
a) % 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑁𝐻4𝐶𝑙(% 𝑚) = 𝑚(𝑔𝑟)𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛*100%
% 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑁𝐻4𝐶𝑙 =
30,5 𝑔𝑟
∗ 100
513,3
% 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑁𝐻4𝐶𝑙 = 5,94%
𝑚
𝑚 (𝑔𝑟)𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
% 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑁𝐻4𝐶𝑙 (% ) =
∗ 100
𝑣
𝑉 (𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜)𝑆𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑚
30,5 𝑔𝑟 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
% 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑁𝐻4𝐶𝑙 (% ) =
∗ 100
𝑣
0,5 𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
𝑚
% 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑁𝐻4𝐶𝑙 (% ) = 6100 %
𝑣
b) 𝑀 =
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑀=
;
[
𝑚𝑜𝑙
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
𝑚/𝑃𝑀
;
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
[
𝑚𝑜𝑙
]
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
30,5𝑔𝑟
53,5𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙
𝑀=
0,5 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
M=1,14 Molar
c)
𝑚=
𝑛(𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
;
1 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
]
𝑘𝑔
[
]
𝑚=
0,57 𝑚𝑜𝑙
;
1𝑘𝑔
483 𝑔𝑟 ∗ 1000𝑔𝑟
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
]
𝑘𝑔
[
m= 1,18 molal
𝑋𝑠 =
𝑋𝑠 =
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
0,57
= 0,02
0,57 + 26,75
𝑋𝐷 =
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
𝑋𝐷 =
26,75
= 0,98
27,32
0,98+0,02 = 1
Respta.: a) 5,94%, b) 1,14 M, c) 1,18 m, d) 26,85 moles, Xs= 0,02, Xd= 0,98.
12.- Un ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,8 g/mL tiene una pureza del 90,5%.
Calcula:
a) Su concentración en g/L
b) Su molaridad
c) El volumen necesario para preparar ¼ de litro de disolución 0,2 M
Mm (H2SO4) = 98 g/mol
DATOS
Densidad de la solución = 1,8 g/ml
90,5% pureza H2SO4
a) g/L=?
b) M=?
c) V2=?
¼ Litro
0,2 M
𝑔
𝑚𝑎𝑠𝑎 (𝑔𝑟)𝑎ç𝑖𝑑𝑜 𝑝𝑢𝑟𝑜
a) 𝑙 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 (𝐿𝑖𝑡𝑟𝑜)𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
1 Litro = 1000 ml
1,8 gr/ml * 1000 ml/1 litro = 1800 gr / 1 Litro
90,5 % son de ácido puro
1800 gr
100 %
X
90,5%
X= 1800 * 90,5/ 100 =1629 gr/ 1 litro al 90,5% (La
concentración del soluto)
b) 𝑀 =
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
;
[
𝑚𝑜𝑙
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
]
1629𝑔𝑟
98𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙
𝑀=
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
M= 16,62 Molar
c)
1/4 Litro a 0,2 M
Numero de moles = M* 1 Litro de solución
Numero de moles = 0,2 mol/litro* 1/4 Litro de solución
Numero de moles = 0,05 moles
Masa = numero de moles * Peso Molecular
Masa = 0,05 moles * 98 gr/mol = 4,9 gr de ácido puro al 90,5%
4,9 gr
90,5 %
x
100 %
x= 4,9*100 / 90,5 = 5,4 gr al 100 %
densidad = m/v
v= m/densidad
v= 5,4 gr/ 1,8 gr/cm3
v= 3 cm3
1 ml = 1 cm3
Respta.: a) 1629 g/l, b) 16,62 M, c) 0,05 moles, 5,4 g de ácido puro, 3 cm3
13.- En 40 g de agua se disuelven 5 g de ácido sulfhídrico, Mm (H 2S) = 34 g/mol. La
densidad de la disolución formada es 1,08 g/cm3. Calcula :
a) el porcentaje en masa
b) la molalidad
c) la molaridad
DATOS
mH2O= 40 gr
mH2S= 5 gr
Densidad solución = 1,08 gr/cm3
a) % m/m=?
b) m=?
c) M=?
msolucion = msoluto + msolvente
msolución= 5+40 = 45 gr
a) % m/m = (5/45)*100 = 11,11%
𝑛(𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
b) 𝑚 = 1 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 ;
[
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
𝑘𝑔
𝑚=
]
0,14 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
;
40 𝑔𝑟 ∗ 1 𝑘𝑔/1000𝑔𝑟
[
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
]
𝑘𝑔
m= 3,5 molal
c) Densidad = m/v
V= m/Densidad
V= 45 gr/ 1,08 gr/cm3= 41,66 cm3
1 Litro = 1000 cm3
41,66 cm3* 1 Litro/ 1000 cm3 = 0,04166 Litros
5 𝑔𝑟
34𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙
𝑀=
0,04166 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
M= 3,53 Molar
Respta.: 11,11 %, b) 3,67 m, c) 41,66 cm3, 3,53 M
14.- Se desea prepara 1 L de disolución de HCl 0,5 M. Para ello se dispone de las
disoluciones A y B. Calcular la M de la disolución A y el volumen necesario que hay
que tomar de cada disolución para obtener la disolución deseada.
DATOS
V= 1 Litro de disolución
0,5 M de HCl
DISOLUCION A
Densidad = m/v
m=Densidad * V
m= 1,095 gr/cm3 * 1000 cm3/1Litro = 1095 gr/Litro
1 Litro = 1000 cm3
1 Litro = 1000 ml
1ml = 1cm3
1095 gr
100%
x
5%
X= 54,75 gr HCl puro al 5%
54,75 𝑔𝑟
36,5 𝑔𝑟/𝑚𝑜𝑙
𝑀=
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
1,5 M
Numero de moles = V*M
Numero de moles = 1 Litro * 0,5 moles/1Litro = 0,5 moles
VA+ VB = 1 Litro
VB= 1- VA
1,5 * VA + 0,1 * VB = 0,5 moles
1,5 * VA + 0,1 * (1-VA) = 0,5 moles
1,5*VA+ 0,1 -0,1*VA= 0,5
1,4*VA=0,4
VA= 0,28 Litros* 1000 cm3/1litro= 280 cm3
VB= 1- 0,28 = 0,72 Litros = 720 cm3
Respta.: a) 54,75 g HCL puro, 1,5 M, b) 0,5 moles, 720 cm3
15.- Una disolución de H2SO4 del 40% en peso tiene una densidad de 1,30 g/ml.
Exprese la concentración de la misma en : a) mg/ml (m/v); b) molaridad; c)
normalidad; d) molalidad; e) fracción molar, f) ppm. ¿Qué volumen de esta disolución
será necesario para preparar 500 ml de otra disolución 0,2 N en ácido sulfúrico?.
a)
Vsolucion = Vsoluto+ Vsolvente
Msolución = msoluto+ msolvente
100% = 40%+ 60%
100 gr= 40gr+60gr
100 %
100 gr
40%
x
X= 40*100/100 = 40 gr
40 gr H2SO4
100 gr Disolución
X ml
1,30 gr Disolución
X= 40 gr H2SO4 * 1,30 gr Disolucion / 100 gr Disolución
X= 0,52 gr/ml
0,52 gr/ml* 1000 mg/1 gr = 520 mg/ml
b)
40 gr H2SO4
100 gr Disolución
X ml
1,30 gr
X= 0,52 gr/ml* 1000 ml/1 litro = 520 gr/litro
𝑛=
𝑛=
𝑚
𝑃𝑀
520 𝑔𝑟 𝐻2𝑆𝑂4
𝑔𝑟
98,06
(𝑃𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4)
𝑚𝑜𝑙
n= 5,302 mol
𝑀=
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
;
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
𝑀=
𝑚𝑜𝑙
]
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛
[
5,302 𝑚𝑜𝑙
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
M= 5,302 Molar
m=0,52 gr
𝑚
𝑛=
𝑃𝑀
n=0,52/98,06=0,00530 mol/ml
𝑀=
0,00530 𝑚𝑜𝑙
1𝑚𝑙 ∗ 1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛/1000𝑚𝑙
M= 5,302 Molar
c)
𝑁=
𝑒𝑞 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
N= eq*M
equiv/litro
H2SO4
5,302 𝑚𝑜𝑙
1 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
∗
2 𝑒𝑞
= 10,60 N
1 𝑚𝑜𝑙 𝐻2𝑆𝑂4
d)
𝑚=
40 gr soluto H2SO4
X kg solvente
𝑛(𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
;
1 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠
]
𝑘𝑔
[
60 gr Solvente
1 000 g Solvente
1 kg = 1000 gr
X= 666,66 kg solvente / 98,06 kgr/mol = 6,80 molal (m)
40 gr H2SO4 / 60 gr disolvente *
H2SO4 =
1000 gr solvente / 1 kg de disolvente * 1 mol/98,06 gr
6,80 mol/kg solvente(molal)
Por formula :
𝑚=
𝑛 (𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜)
;
1 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒
Vsolucion = Vsoluto+ Vsolvente
Msolución = msoluto+ msolvente
100% = 40%+ 60%
100 gr= 40gr+60gr
n= 40 gr/ 98,09 gr/mol= 0,4079 mol
msolvente= 60 gr = 0,06 kg
𝑚𝑜𝑙
]
1 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣.
[
𝑚=
0,4079
;
0,06
𝑚𝑜𝑙
]
1 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣.
[
m= 6,80 molal
e)
msoluto = 40 gr H2SO4
PMH2SO4= 98,09 gr/mol
yi = ni/ n totales
ni = mi/PMi
Para el H2SO4
nH2SO4 = 40 gr/ 98,09 gr/mol H2SO4 = 0,4077 mol H2SO4 (soluto)
yH2SO4 = 0,4077 mol H2SO4/ (0,4077+3,33)
yH2SO4 = 0,109
YH2O= 1- 0,109 = 0,891
Total = 1
% H2SO4 = 0,109*100= 10,9% = 10,9*10000=109000 ppm
% H2O= 0,891 * 100 = 89,1%
Total = 100%
Para el H2O
nH2O = 60 gr/ 18,03 gr/mol H2O = 3,33 mol H2O
f)
520 mg/ml * 1000 µg/ 1 mg = 520000 µg/ml
520000 ppm
520000/10000= 52% Molar del H2SO4
1 mg = 1000 µg (microgramo)
µg/ml = ppm
g)
V1*C1= V2*C2
X ml * 10,60 N = 500 ml * 0,2 N
X ml = 500 ml * 0,2 N / 10,60 N
X mL = 9,4 mL que necesito de 10,60 N de H2SO4
Respta.: a) 520 mg/ml; b) 5,30 M; c) 10,60 N; d) 6,80 m; e) 0,109; f) 520000 ppm; g)
9,4 mL