QGI2018 S7 Soluciones

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Química General e Inorgánica 2018 Seminario 7: Soluciones 
 
1) 
 VERDADERO FALSO 
Una solución es un sistema material con una o más fases X 
Una solución posee una sola fase en estado sólido, líquido o gaseoso X 
Los componentes de una solución reaccionan químicamente entre si X 
El proceso de disolución es un fenómeno físico X 
Al fraccionar una solución, la fracción de menor volumen es la más concentrada X 
El solvente de una solución puede ser un sólido X 
 
2) 
 SOLVENTE SOLUTO 
Aire filtrado (21% de Oxígeno y 79% de Nitrógeno) Nitrógeno (gaseoso) Oxígeno (gaseoso) 
Arrabio (Aleación de Hierro y Carbono) Hierro (sólido) Carbono (sólido) 
Alcohol-Agua Agua (líquido) Alcohol (líquido) 
Azúcar-Agua Agua (líquido) Azúcar (sólido) 
 
3) Solución Saturada: 
 25 g de sal en 100 g de agua 
 
 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑠𝑎𝑡 :
25
100
= 0.25 
Solución 2: 
 + 50 g de sal 
 Solución Total: 300 g 
 
Cantidad de Soluto: 75 g 
Cantidad de Agua: 225 
 
 𝑅𝑒𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛𝑆𝑜𝑙2:
75
225
= 0.33 
 
La solución se encuentra 
sobresaturada 
 
4) Dada la gráfica de solubilidad a la derecha: 
a) Una solución de NaNO3 a 40 ºC estará saturada 
cuando haya 105 gramos de la sal en 100 
gramos de agua; estará concentrada (por 
ejemplo) cuando haya 90 gramos de la sal en 
100 gramos de agua; y estará diluida (por 
ejemplo) cuando haya 20 gramos de la sal en 
100 gramos de agua. 
b) A 30 ºC, la solubilidad de cada sal es: 
I. NaNO3: 96 gramos en 100 gramos de 
agua. 
II. KNO3: 45 gramos en 100 gramos de 
agua. 
III. NaCl: 36 gramos en 100 gramos de 
agua. 
c) La solubilidad del cloruro de sodio no varía significativamente con la temperatura, porque como se ve en la 
gráfica de solubilidad su función es casi constante a cualquier valor de T. 
d) A aproximadamente 35 ºC se puede obtener una solución saturada de NaCl al disolver 3.7 g de la sal en 10 g 
de agua. 
e) A 35 ºC, para obtener una solución saturada de KNO3 en 500 g de agua, se debe disolver (aproximadamente) 
265 g de la sal. 
f) A 70 ºC la solubilidad del KNO3 y del NaNO3 son iguales, a esta temperatura sus curvas de solubilidad se 
cruzan. 
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g) La influencia de la temperatura es en la solubilidad es mayor para el KNO3, la curva de solubilidad de esta sal 
tiene mayor pendiente que las otras, lo que significa que el cambio de solubilidad al cambiar la temperatura 
es mayor. 
h) El aumento de la temperatura no es favorable para la solubilidad de las sales con pendiente negativa en su 
curva de solubilidad, por ejemplo el CaCrO4. 
 
5.A.a) 1 g de NaCl en 50 g de Agua 
 51 g de Sn _____ 1 g de NaCl 
 100 g de Sn _____ 1.96 g de NaCl 
 %
𝒑
𝒑⁄ = 𝟏. 𝟗𝟔% 
 
5.A.b) 14 g de benceno en 25 g de tetracloruro de 
carbono 
 39 g de Sn _____ 14 g de benceno 
 100 g de Sn _____ 36 g de benceno 
 %
𝒑
𝒑⁄ = 𝟑𝟔% 
 
5.B) 250 mL de solución 0.15 M de sacarosa (C12H22O11) 
 
 1000 mL de Sn _____ 0.15 moles de Sacarosa 
 250 mL de Sn _____ 0.0375 moles de Sacarosa 
 
 Msac = 342 g/mol 
 
 msac = nsac·Msac = 12.825 gramos de Sacarosa. 
 
5.C) Hipoclorito de Sodio: NaClO (St) 
 %
𝒑
𝒑⁄ = 𝟖. 𝟒𝟐% 
 
 91.58 g de Sv _____ 8.42 g de St 
 1000 g de Sv _____ 91.94 g de St 
 
 74.45 g St _____ 1 mol St 
 91.94 g St _____ 1.235 mol St 
 
 m = 1.235 m 
 
 18 g de Sv _____ 1 mol de Sv 
 1000 g Sv _____ 55.56 mol de Sv 
 
 𝑥𝑆𝑡 =
𝑛𝑆𝑡
𝑛𝑆𝑡+𝑛𝑆𝑣
=
1.235
1.235+55.56
= 𝟎. 𝟎𝟐 = 𝒙𝑺𝒕 
 
5.D) 5 mg de Hg en 1.5 Kg de pescado 
 
 1 kg = 1 millón de mg 
 
 1.5 kg _____ 5 mg de Hg 
 1 kg _____ 3.3 mg de Hg 
 
 ppm = 3.3 ppm 
5.E) Solución de H2SO4 
 dSn = 1.84 g/cm3 
 %
𝒑
𝒑⁄ = 𝟗𝟖% 
 
 1 mL de Sn _____ 1.84 g Sn 
 1000 mL de Sn _____ 1840 g Sn 
 
 100 g de Sn _____ 98 g de St 
 1840 g de Sn _____ 1803.2 g de St 
 
 98 g de St _____ 1 mol de St 
 1803.2 g de St _____ 18.4 mol de St 
 
 18.4 mol de St _____ 1000 mL de Sn 
 1.5 mol de St _____ 81.5 mL de Sn 
 
Se necesitan 81.5 mL de la solución original para 
preparar medio litro de solución 3 M. 
5.F) Solución de C2H6O 
 %
𝒑
𝒗⁄ = 𝟏𝟐% 
 dSn = 0.983 g/mL 
 
 1 mL de Sn _____ 0.983 g de Sn 
 100 mL de Sn _____ 98.3 g de Sn 
 
 86.3 g de Sv _____ 12 g de St 
 1000 g de Sv _____ 139.05 g de St 
 
 46 g de St _____ 1 mol de St 
 139.05 g de St _____ 3 mol de St 
 
 m = 3 m 
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6.A) La reacción involucrada es la siguiente: 𝑍𝑛 + 2 𝐻𝐶𝑙 → 𝑍𝑛𝐶𝑙2 + 𝐻2 
V = 24.6 mL = 0.0246 L 
T = 300 K 
P = 10 atm 
 
 𝑛 =
𝑃·𝑉
𝑅·𝑇
= 0.01 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2 
 
 1 mol de H2 _____ 65.4 g de Zn 
 0.01 mol de H2 _____ 0.654 g de Zn 
 
mSn = 1 gramos 
mZn = 0.654 gramos 
mCu = 0.346 gramos 
 65.4 g de Zn _____ 1 mol de Zn 
0.654 g de Zn _____ 0.01 mol de Zn 
 
63.55 g de Cu _____ 1 mol de Cu 
0.346 g de Cu _____ 0.005 mol de Cu 
 
 𝑥𝐶𝑢 =
𝑛𝐶𝑢
𝑛𝐶𝑢+𝑛𝑍𝑛
=
0.005
0.01+0.005
 
 xCu = 0.35 
 
6.B) La reacción involucrada es: 𝑁𝑎2𝑆𝑂4 + 𝐵𝑎𝐶𝑙2 ⟶ 𝐵𝑎𝑆𝑂4 + 2 𝑁𝑎𝐶𝑙 
 142 g 208 g 233 g 117 g 
 233 g de BaSO4 _____ 1 mol de Na2SO4 
 1.756 g de BaSO4 _____ 0.0075 mol de Na2SO4 
 25 mL de Sn _____ 0.0075 mol de St 
1000 mL de Sn _____ 0.3 mol de St 
 
M = 0.3 M 
 
7) Ley de Henry: Mi = KH,i · pi 
 xi = KH;i · pi 
Datos: KH = 0.159 mol/(L·atm) 
 p = 125 mmHg = 0.16 atm 
M = KH · p 
M = 0.159 · 0.16 
M = 0.026 mol/L 
 
8) Ley de Raoult: PvSn = xSv · PºSv 
St: Sacarosa (C12H22O11) 
Sv: Agua 
mSv = 320 g 
PºSv = 23.8 mmHg 
PvSn = 22.3 mmHg 
 PvSn = xSv · PºSv 
 
 𝑥𝑆𝑣 =
𝑃𝑣𝑆𝑛
𝑃º𝑆𝑣
=
22.3 𝑚𝑚𝐻𝑔
23.8 𝑚𝑚𝐻𝑔
= 0.94 
 18 g de Sv _____ 1 mol de Sv 
320 g de Sv _____ 17.8 mol de Sv 
 
 𝑥𝑆𝑣 =
𝑛𝑆𝑣
𝑛𝑆𝑣+𝑛𝑆𝑡
 
 𝑛𝑆𝑡 =
𝑛𝑆𝑣−𝑥𝑆𝑣·𝑛𝑆𝑣
𝑥𝑆𝑣
= 1.13 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 
 
 1 mol de St _____ 342 g de St 
1.13 mol de St _____ 388 g de St 
 
9) Descenso Crioscópico: ∆𝑻𝒄 = 𝒌𝒄 · 𝒎 
Datos: 
Azufre: 3 g 
Naftaleno: 60 g (C10H8) 
ΔTc = 1.28 ºC 
kc = 6.8 ºC/m 
 𝑚 =
∆𝑇𝑐
𝑘𝑐
= 0.188 𝑚 
 
1000 g de C10H8 _____ 0.188 mol de S 
 60 g de C10H8 _____ 0.0113 mol de S 
0.0113 mol de S _____ 3 g de S 
 1 mol de S _____ 265.625 g de S 
 
 32.065 g de S _____ 1 S 
265.625 g de S _____ 8.3 S 
 
La especie química es: S8 
 
 
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10) Ascenso Ebulloscópico: ∆𝑻𝒆𝒃 = 𝒌𝒆𝒃 · 𝒎 
10.A) Datos: 
 Soluto: CCl4 (3.5 g) 
 Solvente: C6H6 (123 g) 
 Tcºbenceno = 5.5 ºC 
 kcbenceno = 5.12 ºC/m 
 
 123 g de C6H6 _____ 3.5 g de CCl4 
 1000 g de C6H6 _____ 28.5 g de CCl4 
 
 154 g de CCl4 _____ 1 mol de CCl4 
 28.5 g de CCl4 _____ 0.2 mol de CCl4 
 
 m = 0.2 m 
 ∆𝑇𝑐 = 𝑘𝑐 · 𝑚 = 1 º𝐶 
 TcSn = Tcº - ΔTc 
 TcSn = 4.5 ºC 
10.B) Datos: 
 Soluto: Glucosa 
 Solvente: Etanol 
 m = 1.2 m 
 Tebºetanol = 78.4 ºC 
 kebetanol = 1.22 ºC/m 
 
 ∆𝑇𝑒𝑏 = 𝑘𝑒𝑏 · 𝑚 = 1.5 º𝐶 
 𝑇𝑒𝑏,𝑆𝑛 = 𝑇𝑒𝑏º + ∆𝑇𝑒𝑏 
 𝑻𝒆𝒃,𝑺𝒏 = 𝟕𝟗. 𝟗 º𝑪 
 
 
11) Datos: 
 Soluto: 0.250 g 
 Solvente: CCl4 (40 g) 
 ∆𝑇𝑒𝑏 = 0.357 º𝐶 
 𝑘𝑒𝑏 = 5.02 º𝐶 𝑚⁄ 
 
 
 𝑚 =
∆𝑇𝑒𝑏
𝑘𝑒𝑏
= 0.07 𝑚 
 
1000 g de Sv _____ 0.07 mol de St 
 40 g de Sv _____ 0.003 mol de St 
 
0.003 mol de St _____ 0.250 g de St 
 1 mol de St _____ 87.88 g de St 
 
La masa molar del soluto es 87.88 g/mol 
 
12) Presión Osmótica: 𝝅 = 𝑴 · 𝑹 · 𝑻 
Datos: 
 π = 18.6 atm 
 T = 34 ºC = 307 K 
 
 𝑀 =
𝜋
𝑅·𝑇
= 0.74
𝑚𝑜𝑙
𝐿
 
 
13) Factorde Van’t Hoff: i 
 
Factor de Van´t Hoff (i) 
(aproximado) 
Ácido Nítrico (HNO3) Electrolito 2 
Hidróxido de Sodio (NaOH) Electrolito 2 
Oxígeno molecular (O2) No Electrolito 
Sulfato de Potasio (K2SO4) Electrolito 3 
Óxido de Sodio (Na2O) Electrolito 3 
Etanol (C2H5OH) No Electrolito 
Azúcar (C12H22O11) No Electrolito 
 
14) Al suponer disociación completa del KBr, se tomara a i = 2 
Datos: 
 ∆𝑇𝑐 = 2.95 º𝐶 
 𝑘𝑐 = 1.86 º𝐶/𝑚 
 
 ∆𝑇𝑐 = 𝑖 · 𝑘𝑐 · 𝑚 
 𝑚 =
∆𝑇𝑐
𝑖·𝑘𝑐
= 𝟎. 𝟕𝟗𝟑 𝒎 
 
 
 
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15.A) Según el diagrama de Presión en función de la composición para una mezcla 
A-B, para un comportamiento no ideal cuando la fracción molar de A es xA = 0.3: 
a) La presión parcial de A es 10 mmHg (aproximadamente). 
b) La presión parcial de B es 25 mmHg (aproximadamente). 
c) La presión de vapor total de la mezcla es 30 mmHg (aproximadamente). 
 
 
15.B) De los siguientes diagramas: 
 
El diagrama (c) corresponde a ninguna desviación de la Ley de Raoult, pues esta ley expresa la relación de 
proporción lineal entre la presión de vapor de un componente en una mezcla y su composición en la misma. 
El diagrama (a) corresponde a una desviación negativa de la Ley de Raoult, porque se puede apreciar un mínimo 
local en la curva de la presión de vapor en función de la composición, es decir una menor presión que la predicha por 
la ley. 
El diagrama (b) corresponde a una desviación positiva de la Ley de Raoult, en ella se puede notar un máximo local 
correspondiente a una presión mayor a la esperada según la ley mencionada.