Coloquio 6

Vista previa del material en texto

Coloquio 6 
Disoluciones 
Una solución está formada por soluto y solvente, conformando una mezcla 
homogénea. Soluto  compuesto minoritario, solvente compuesto 
mayoritario. 
Ej.: Solución de NaCl (Agua solvente, NaCl Soluto) 
A) %m/m 
%m/m = g de soluto 
 100 g de solución 
 
Ej. Solución de HCl al 1% m/m = 1 g de HCl/100 g de solución 
B) %m/V 
%m/V = g de soluto 
 100 mL de solución 
Ej. Solución de NaI al 1% m/V = 1 g de NaI/100 mL de solución 
1 mL = 1 cm3 ; 1 L = 1000 mL = 1000 cm3 ; 1 m3 = 1000 L 
C) Molaridad (M) 
M = Mol de soluto 
 1L de solución 
Ej. Solución de NaCl 5 M = 5 mol de NaCl/1L de solución 
D) Molalidad (m) 
m = Mol de soluto 
 1 Kg de solvente 
Ej. Solución de H
2
SO
4
 5 m = 5 mol de H
2
SO
4
/1Kg de solvente 
E) Fracción molar (x) 
xi = ni = n1 
 nT n1 + n2 
Fracción molar: Se define para cada componente de la solución. Puede valer entre 0 y 
1. 
SUM xi = 1  x1 + x2 =1 
F) ppm 
ppm = mg de soluto 
 1 Kg de solución 
 
Se utiliza para expresar concentraciones muy pequeñas. (1 g = 1000 mg) 
Ej. Solución de H
2
S 5ppm = 5 mg de H
2
S/1Kg de solución 
1% m/m = 10.000 ppm 
 
 
1.- ¿Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar las siguientes 
disoluciones 
(soluciones)?: 
a) 2 L de disolución de cloruro de sodio al 10 %m/v. 
b) 500 g de disolución de hidróxido de magnesio al 2 %m/m. 
c) 100 mL de disolución de ioduro de potasio al 12 %m/m con d = 
1,118 g/mL. 
 
a) 2 L de disolución de cloruro de sodio al 10 %m/v. 
- 10%m/v = 10 g NaCl/100 mL Solución 
- V = 2L = 2000 mL 
MNaCl = %m/v * V = 10 g NaCl * 2000 mL = 200 g 
 100mL solución 
 
Rta.: a) 200 g , b) 10 g , c) 13,42 g 
 
2.- Una disolución contiene 2 g de soluto en 48 g de agua. Expresar su 
concentración en 
% m/m y ppm. 
 
Datos 
 
msto = 2 g 
mste = 48 g 
Incógnitas 
 
% m/m = gsto / 100 gsn 
ppm = mgsto / Kgsn 
 
msn = msto + mste = 2g + 48 g = 50 g 
 
Cálculo de % m/m 
 
 50 gsn 2 gsto 
100 gsn x gsto x gsto = 4 gsto 
4 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑔𝑠𝑛
= 4% 𝑚/𝑚 
 
Cálculo de ppm 
 
Sabiendo que 1g = 1000 mg y que 1 Kg = 1000 g: 
 
0,05 Kgsn 2000 mgsto 
 1 Kgsn x mgsto x mgsto = 40.000 mgsto 
 
40.000 𝑚𝑔𝑠𝑡𝑜
1 𝐾𝑔𝑠𝑛
= 40.000 𝑝𝑝𝑚 = 4.104 𝑝𝑝𝑚 
 
3.- Rta.: 20 %m/m ; 24,4 %m/v y 244 g/L 
 
4.- Rta.: a) 41 g de ácido sulfuroso b) 19 g de cloruro de magnesio 
 
 
 
5.- ¿Cuál es la molalidad (m) y las fracciones molares (x) de una 
disolución de carbonato de sodio al 20 %m/v con d = 1,125 g/mL. 
 
Datos 
 
20%
𝑚
𝑣
=
20 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑚𝐿𝑠𝑛
 ; sto: Na2CO3 ; MM sto = 106 g/mol ; ste: H2O 
MM ste = 18 g/mol ; 𝑑𝑠𝑛 =
1,125 𝑔𝑠𝑛
𝑚𝐿𝑠𝑛
 
 
Cálculo de la molalidad (m) 
 
𝑚 =
 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜
𝐾𝑔𝑠𝑡𝑒
 ; % m/v / dsn = % m/m ; msn = msto + mste 
 
20 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑚𝐿𝑠𝑛
1,125 𝑔𝑠𝑛
𝑚𝐿𝑠𝑛
= 
17,78 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑔𝑠𝑛
 
 
𝑛𝑠𝑡𝑜 =
𝑚𝑠𝑡𝑜
𝑀𝑀𝑠𝑡𝑜
= 
17,78 𝑔𝑠𝑡𝑜
106 
𝑔𝑠𝑡𝑜
𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜
= 0,17 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜 
 
mste = msn - msto = 100 g – 17,78 g = 82,22 gste 
 
Cálculo de las fracciones molares 
 
𝑥𝑖 =
 𝑛𝑖
𝑛𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
 
𝑛𝑠𝑡𝑒 =
𝑚𝑠𝑡𝑒
𝑀𝑀𝑠𝑡𝑒
= 
82,22 𝑔𝑠𝑡𝑒
18 
𝑔𝑠𝑡𝑒
𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑒
= 4,57 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑒 
𝑛𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 = 𝑛𝑠𝑡𝑜 + 𝑛𝑠𝑡𝑒 = 0,17 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜 + 4,57 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑒 = 4,74 𝑚𝑜𝑙𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠 
𝑥𝑠𝑡𝑜 =
 𝑛𝑠𝑡𝑜
𝑛𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
= 
 0,17
4,74
= 0,036 y 𝑥𝑠𝑡𝑒 =
 𝑛𝑠𝑡𝑒
𝑛𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
= 
 4,57
4,74
= 0,964 
Ó 𝑥𝑠𝑡𝑒 = 1 − 𝑥𝑠𝑡𝑜 = 1 − 0,036 = 0,964 
 
6.- Calcular la molaridad (M = [molsto/Lsn]) y la molalidad 
(m = [molsto/Kgste])) de una solución de ácido sulfúrico al 65 %m/m con 
dsn = 1,260 gsn/mLsn ( dsn = 1,26 kgsn/Lsn). 
65 g sto _________ 100 g sn (65 g sto + 35 g ste) 
M = 
65 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑔𝑠𝑛
.
1𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜
98 𝑔𝑠𝑡𝑜
.
1000 𝑔𝑠𝑛
1 𝑘𝑔𝑠𝑛
.
1,26 𝑘𝑔𝑠𝑛
𝐿𝑠𝑛
= 8,36 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 
m = 
65 𝑔𝑠𝑡𝑜
35 𝑔𝑠𝑡𝑒
.
1 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜
98 𝑔𝑠𝑡𝑜
.
1000 𝑔𝑠𝑡𝑒
1𝑘𝑔𝑠𝑡𝑒
= 18,95 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙 
 
 
82,22 gste 0,17 molsto 
1.000 gste x molsto 
 
x molsto = 2,07 molsto 
 
2,07 𝑚𝑜𝑙𝑠𝑡𝑜
𝐾𝑔𝑠𝑡𝑒
= 2,07 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙 
7.- Una disolución se prepara disolviendo 50 g de cloruro de potasio en 
850 g de agua, la densidad de la solución es 1,195 g/mL. Expresar su 
concentración en %m/m, %m/v, g/L, molaridad (M), molalidad (m) y 
fracción molar (x). 
Datos 
 
msto = 50 g 
mste = 850 g 
dsn = 1,195 gsn/mLsn 
 
PM KCl = Calcular 
(Rta= 74,55g/mol) 
Incógnitas 
 
% m/m = gsto / 100 gsn 
% m/v = gsto / 100 mLsn 
g/L 
M = molsto/Lsn 
m = molsto/Kgste 
 
xi = TAREA!!! 
 
msn = msto + mste = 50g + 850 g = 900 g 
 
Cálculo de % m/m 
 
900 gsn 50 gsto 
100 gsn x gsto x gsto = 5,55 gsto 
5,55 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑔𝑠𝑛
= 5,55% 𝑚/𝑚 
 
Cálculo de %m/v 
% m/v / dsn = % m/m  % m/v = % m/m * dsn = 
5,55 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑔𝑠𝑛
.
1,195 𝑔𝑠𝑛
 𝑚𝐿𝑠𝑛
=
5,55 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 
.
1,195 
 𝑚𝐿𝑠𝑛
=
6,64 𝑔𝑠𝑡𝑜
100 𝑚𝐿𝑠𝑛 
= 6,64% 𝑚/𝑣 
 
Cálculo de g/L 
 
 100 mLsn 6,64 gsto 
1000 mL sn x gsto x gsto = 66,4 gsto g/L = 
66,4 𝑔𝑠𝑡𝑜
1 𝐿𝑠𝑛
 
 
Cálculo de M = molsto/Lsn 
1000 mL sn 66,4 gsto n° mol = 66,4𝑔.
1 𝑚𝑜𝑙
74,55 𝑔𝑠𝑡𝑜
= 0,89 mol 
M = 0,89 mol/Lsn 
 
Cálculo de m = molsto/Kgste 
 
1000 mLsn 66,4 gsto 
1000 mLsn 0,89 molsto 
 
Usamos la dsn para pasar de vol a masa: 1000 mLsn * dsn = Msn = 1195 g 
Mste = 1195g – Msto = 1195g – 66,4g = 1128,6 g 
 
1128 gste 0,89 molsto 
1000 gste x = 0,789 molsto 
 
 1 Kgste 0,789 molsto m = 0,789 mol/Kgste 
Rta.: Xsto = 0,01 ; Xste = 0,99 (1000g ste = 55,55 mol (H2O)