4. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Número de Avogadro NA
•Por número de Avogadro se entiende al número de entidades
elementales (es decir, de átomos, electrones, iones, moléculas)
que existen en un mol de cualquier sustancia.
NA = 6,023 x 10 23
5. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MOL
•Es la cantidad de materia que contiene el número de Avogadro, NA,
de partículas unitarias o entidades fundamentales (ya sean éstas
moléculas, átomos, iones, electrones, etc.).
1 mol = 6,023 x 10 23 unidades
1 mol de partículas = 6,023 x 10 23 partículas
1 mol de átomos = 6,023 x 10 23 átomos
1 mol de moléculas = 6,023 x 10 23 moléculas
1 mol de iones = 6,023 x 10 23 iones
6. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MOL
•Es la unidad internacional adoptada de
CANTIDAD DE MATERIA.
• Es una unidad de medida que sirve para contar partículas
(átomos, moléculas o iones).
• Equivale a 6,023x1023 partículas.
• Es un número muy grande tal que:
602.300.000.000.000.000.000.000 trata de leerlo.
7. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MOL
Ejemplo:
• 1 mol de O = 6,023 x 10 23 átomos de O
•1 mol de C = 6,023 x 10 23 átomos de C
•1 mol de H2O = 6,023 x 10 23 moléculas de H2O
•1 mol de iones (OH)- = 6,023 x 10 23 iones (OH)-
•(2 mol de CO2) = 2x(6,023 x 10 23 moléculas de CO2)
= 12,046 x 10 23 moléculas de CO2
8. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MOL
¿Qué tan grande es un mol?
El número de Avogadro es más grande que la cantidad de granos de
arena en las dunas del desierto.
Un mol de puntos ( . ) puestos uno al lado de otro igualaría el radio
de nuestra galaxia.
Un mol de canicas colocadas una junto a la otra podría cubrir la
superficie de estados unidos con 100 km de profundidad
9. CANTIDAD DE SUSTANCIA
¿Cómo se debe calcular la masa molecular?
Representación gráfica de un elemento a través de un símbolo
MXn
X = símbolo de un elemento
M = coeficiente
N = subíndice
Representación gráfica de un compuesto a través de una fórmula
MXnYnZn
XYZ= Fórmula de un compuesto
M= coeficiente
n= número de átomos
Coeficiente: indica número de moléculas
Subíndice: indica número de átomos
X, Y o Z representa los símbolos de los elementos.
10. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Cl2
3 N2
2 H2SO4
Número de moléculas : 1
Número de átomos: 2 átomos de cloro
Total de átomos : 2 átomos
Número de moléculas : 3
Número de átomos: 6 átomos de nitrógeno
Total de átomos : 6 átomos
Número de moléculas : 2
Número de átomos: 4 átomos de Hidrógeno
2 átomos de azufre
8 átomos de oxígeno
Total de átomos : 14 átomos
11. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLECULAR ( o mal llamado PESO MOLECULAR)
•La masa molecular o “peso molecular” es el resultado de la suma de
las masas atómicas de los elementos que forman una molécula.
¿Cómo calcular masa molecular?
Para calcular la masa se requiere:
1.
Determinar el numero de átomos y moléculas que tiene la
sustancia.
2.
Las masas atómicas, dato que se obtiene de la Tabla periódica.
3.
Sumar las masas atómicas de cada uno de los elementos que
constituyen la molécula.
12. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLECULAR ( o mal llamado PESO MOLECULAR)
Símbolo
M
ó
PM
Ejemplo:
Masa Molecular del H2O:
•
Peso atómico H = 1 g de H / mol de H
•
Peso atómico O = 16 g de O / mol de O
Así:
M = 2 (1 g de H / mol de H) + 1 (16 g de O / mol de O)
M = 18 g de H2O / mol de H2O
13. CANTIDAD DE SUSTANCIA
¿Cómo calcular masa molecular?
Ejemplo:
¿Cuál es la masa molecular del Na NO3?
Solución:
Número de moléculas : 1
Número de átomos:
1 átomo de sodio:
23 x 1 = 23
1 átomo de nitrógenos: 14 x 1 = 14
3 átomos de oxigeno: 16 x 3 = 48
Masa molecular :
85 g/mol
Total de átomos: 5 átomos
14. CANTIDAD DE SUSTANCIA
¿Cómo calcular masa molecular?
Ejemplos:
¿Cuál es la masa molecular del 2Al4(As2O7)3?
Respuesta:
Número de moléculas : 2
Número de átomos:
8 átomos de Aluminio:
27 x 8 = 216
12 átomos de Arsénico: 75 x 12 = 900
42 átomos de oxigeno:
16 x 42 = 672
Masa molecular :
1788 g/mol
Total de átomos: 62 átomos
15. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Peso Molecular
Es la suma de los pesos atómicos de
todos los átomos presentes en una
molécula
Ejemplo: M del H2SO4 = (1.0079 x 2) + (32.064 x 1 ) + (15.9994 x 4)
= 98.0774 g/mol
Mol
= 6.023 x 1023 átomos, iones, partículas
1 mol de H2O = 18 g
1 mol de O2 = 32 g
1 mol de NaCl = 58.5 g
16. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejercicios: Calcula la masa molecular de las siguientes moléculas
a)CaCO3
b) H2SO4
c) NH3
d) Fe(NO3)3
e) C6H12O6
f) C6H14
g) HCl
h) NaOH
i) C2H2
j) Al(OH)3
k) MgO
l) CO2
m)HNO3
n)CuSO4
ñ)Fe2O2
19. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLAR
• Es la masa de un mol .
• Su unidad es el g/mol.
• M= masa(g)/nºmoles.
20. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLAR
•La masa de un mol de cualquier sustancia es el número de gramos de
esa sustancia igual en valor a su masa molecular (“peso molecular”) en
caso de moléculas, o igual a su masa atómica (“peso atómico”) en caso
de átomos.
En el caso de ÁTOMOS
•Es
la
masa
atómica
(“peso
atómico”) expresada en gramos.
•Es la masa, en gramos, de un mol
de átomos o sea la masa de
6,023.1023
Avogadro).
átomos
(número
de
21. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLAR
Definimos masa molar como la masa de un mol de sustancia en gramos.
Si tenemos un mol de átomos de carbono su masa es 12 g.
Si tenemos dos moles de átomos de carbono su masa es 24 g.
Si tenemos tres moles de átomos de carbono su masa es 36 g.
Si tenemos cuatro moles de átomos de carbono su masa es 48 g.
moles
gramos
1
12
2
24
3
36
4
48
22. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLAR
Ejemplos:
(1)
0,5 moles de N = 7 g N
(2)
1 mol de Ca = 40 g Ca
(3)
5 moles de S = 160 g S
Relacionándolo con el número de átomos:
(1)
0,5 moles de N = 7 g N = 3,011 x 1023 átomos de N
(2)
1 mol de Ca = 40 g Ca = 6,023 x 1023 átomos de Ca
(3)
5 moles de S = 160 g S = 30,115 x 1023 átomos de S
23. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLAR
En el caso de MOLÉCULAS
•Es la masa molecular (“peso molecular”)
expresada en gramos.
•Es la masa, en gramos, de un mol de
moléculas o sea la masa de 6,023.1023
moléculas (número de Avogadro).
24. CANTIDAD DE SUSTANCIA
MASA MOLAR
Ejemplos:
(1)
1 mol-g H2O = 18 g H2O
(2)
1 mol-g CO2 = 44 g CO2
(3)
10mol-g NH3 = 170 g NH3
SO2
Relacionándolo con el número de átomos:
(1)
1 mol-g H2O = 18 g H2O = 6,022 x 1023 moléculas de H2O
(2)
1 mol-g CO2 = 44 g CO2 = 6,022 x 1023 moléculas de CO2
(3)
10mol-g NH3 = 170 g NH3 = 6,022 x 1024 moléculas de NH3
25. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Compuesto
1 mol de
Agua (H2O)
1 mol de
Anhidrido sulfúrico ó
Trióxido de azufre
(SO3)
1 mol de
Cloruro férrico ó
Tricloruro de hierro
(FeCl3)
Contiene
Masa molar
23
18,0 g
6,022 × 10 moléculas de agua
23
6,022 × 10 átomos de oxígeno
23
12,044 × 10 átomos de hidrógeno
23
80,06 g
6,022 × 10 moléculas de trióxido
de azufre
23
6,022 × 10 átomos de azufre
23
18,066 × 10 átomos de oxígeno
23
162,35 g
6,022 × 10 moléculas de tricloruro de
hierro
23
6,022 × 10 átomos de hierro
23
18,066 × 10 átomos de cloro
26. CANTIDAD DE SUSTANCIA
NÚMERO DE MOLES (n)
n=
m
M
donde
n: número de moles de X
m: masa de X, expresada en g
M : masa molecular de X (si es molécula), expresada en g/mol
M : masa atómica de X (si es átomo), expresada en g/mol
27. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos moles hay en 24.5 g de ácido sulfúrico (H2SO4)?
Ya sabemos que el peso molecular es de 98 grs/mol, por lo que
DATOS
m : 24.5 g de H2SO4
M : 98 g de H2SO4 / mol de H2SO4
SOLUCIÓN
Usando fórmula
n=
m
M
n=
24,5 g de H2SO4
98 g de H2SO4 / mol de H2SO4
n = 0.25 mol de H2SO4
28. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos moles hay en 24.5 g de ácido sulfúrico (H2SO4)?
Ya sabemos que el peso molecular es de 98 grs/mol, por lo que
DATOS
m : 24.5 g de H2SO4
M : 98 g de H2SO4 / mol de H2SO4
X = 24,5 g de H2SO4 x
1 mol de H2SO4
=
98 g de H2SO4
0,25 mol de H2SO4
29. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos moles hay en 350 g de Na NO3 ?
Datos:
Cálculos:
m= 350 g de Na NO3
M= Se determino previamente : 85 g/mol
n= ?
n= 350 g
M= 85 g/mol
=
4,11 moles
85 g/mol
Fórmula:
n=
m
M
Respuesta
∴
En 350 g de Na NO3 hay 4,11 moles
30. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos moles de agua hay en 100g de agua?
Datos:
Cálculos:
m= 100 g de H2O
M= Se determinó previamente : 18 g/mol
n= ?
M= 18 g/mol
n= 100 g
18 g/mol
=
5,55 moles de H2O
31. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos átomos hay en 8 gramos de azufre?
Datos:
m= 8 g de S
M = 32 g de S / mol de S
n= ?
# átomos de S = ?
Cálculos: (usando facto de conversión)
X = 8 g de S
x
1 mol de S
32 g de S
X = 1, 5 x 1023 átomos de S
x
6,023 x 1023 átomos de S
1 mol de S
32. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos átomos hay en 8 gramos de azufre?
Cálculos: (usando fórmula)
Datos:
m= 8 g de S
M = 32 g de S / mol de S
n= ?
(1) Hallando moles de S :
n= 8 g
= 0,25 moles de S
32 g/mol
# átomos de S = ?
(2) Hallando # átomos de S :
# átomos de S = n x NA
# átomos de S = 0,25 moles de S x
6,023 x 1023 átomos de S
1 mol de S
# átomos de S = 1, 5 x 1023 átomos de S
33. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos átomos hay en 0,551 gramos de potasio?
Datos:
m= 0,551 g de K
M = 39,1 g de K / mol de K
n= ?
# átomos de K = ?
Cálculos: (usando factor de conversión)
X = 0,551 g de K x
1 mol de K
39,1 g de K
X = 8,49 x 1021 átomos de S
x
6,023 x 1023 átomos de K
1 mol de K
34. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en 72,5 gramos de C3H8O?
(2) Hallando moles de H:
Datos:
Vemos que la relación estequiométrica es:
m= 72,5 g de C3H8O
M= 60 g de C3H8O / mol de C3H8O
existiendo una proporción de 1 a 8
# átomos de H = ?
Cálculos: (usando fórmula)
(1) Hallando moles de C3H8O :
n=
Por 1 molécula de C3H8O hay 8 átomos de H
Así:
Por 1 mol de C3H8O hay 8 moles de H
Por consiguiente:
n de S = 1,21 moles de C3H8O x
72,5 g de C3H8O
60 g/mol
n= 1,21 moles de C3H8O
8 mol de H
1 mol de C3H8O
n de S = 9,68 moles de H
(3) Hallando # átomos de H:
# átomos de H = n x NA
# átomos de H = 9,68 moles de H x 6,023 x 1023 átomos de H
1 mol de H
24 átomos de H
# átomos de H = 5,82 x 10
35. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejemplo:
¿Cuántos átomos de hidrógeno hay en 72,5 gramos de C3H8O?
Datos:
m= 72,5 g de C3H8O
M= 60 g de C3H8O / mol de C3H8O
# átomos de H = ?
Cálculos: (usando facto de conversión)
1 mol de C3H8O
X = 72,5 g de C3H8O x
x
60 g de C3H8O
X = 5,82 x 1024 átomos de H
8 moles de H
1 mol de C3H8O
x
6,023 x 1023 átomos De H
1 mol de H
36. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Ejercicios:
1.Calcular cuantos moles de CO2 habrá en 100 g de dicha sustancia.
2.¿ Cuántas moléculas de Cl2 hay en 12g de cloro molecular? Si todas las
moléculas de Cl2 se disociaran para dar átomos de cloro, ¿Cuántos
átomos de cloro atómico se obtendrían?
3. Sean 2550x103 mg de Ca3(PO4)2. Hallar
(1) El número de moles de Ca3(PO4)2
(2) El número de moles de Ca
(3) El número de moles de P
(4) El número de moles de O
(5) la masa (gramos) de P
(6) El número de moleculas de Ca3(PO4)2
(7) El número de átomos de Ca
(8) El número de átomos de P
(9) El número de átomos de O
37. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Escala en Moles
• Ejemplo:
CH4 + 2 O2
CO2 + 2 H2O
1 molécula de CH4 genera 2 moléculas de H2O
6.023 1023 moléculas de CH4 generan 2x6.023 1023 moléculas de H2O
1 mol de CH4
genera
2 moles de H2O
38. CANTIDAD DE SUSTANCIA
Escala en Moles
En una reacción química las proporciones se
cumplen molécula a molécula ,átomo a átomo y
mol a mol.
2Fe + O2
2FeO
2 moles de hierro ,y un mol de oxígeno dan 2
moles de oxido de Fe.
41. SOLUCIONES QUÍMICAS
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
1) Preparar la cantidad de
soluto apropiada para el
volumen deseado de
disolución
2) Disolver todo el soluto en
un poco de disolvente
3) Enrasar: diluir la mezcla
con más disolvente hasta el
volumen deseado de disolución
4) Homogenizar
42. SOLUCIONES QUÍMICAS
CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES
La concentración es la
cantidad de soluto que está
disuelto en una proporción
definida de solvente o de
solución.
43. SOLUCIONES QUÍMICAS
CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES
La relación entre la cantidad
de sustancia disuelta
(soluto) y la cantidad de
disolvente se conoce como
concentración.
44. SOLUCIONES QUÍMICAS
CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES
Esta relación se expresa
cuantitativamente en forma de
unidades físicas y unidades
químicas, debiendo
considerarse la densidad y el
peso molecular del soluto.
45. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
Porcentaje Masa ó Porcentaje Peso
(%M/M):
Porcentaje Volumen ó
Porcentaje Volumen-Volumen (%V/V):
UNIDADES
FÍSICAS
CONCENTRACIÓN
Porcentaje Masa-Volumen o
Porcentaje Peso-Volumen (%M/V):
Concentración Simple (C):
Partes por Millón (ppm):
46. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Porcentaje Peso o Porcentaje Peso-Peso (%P/P):
Porcentaje
Masa del Soluto (ms)
x 100%
Peso (%P/P)
Masa de la Solución (msol)
%P/P
ms
msol
x 100%
UNIDADES: g. de soluto x 100%
g. de solución
ó también
UNIDADES:
kg de soluto
kg de solución
x 100%
47. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Porcentaje Volumen o Porcentaje Volumen-Volumen (%V/V):
Porcentaje
Volumen del Soluto (Vs)
x 100%
Volumen (%V/V)
Volumen de la Solución (Vsol)
%V/V
Vs
Vsol
x 100%
UNIDADES: ml. de soluto x 100%
ml. de solución
ó también
UNIDADES:
litros de soluto x 100%
litros de solución
48. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Porcentaje Masa-Volumen o Porcentaje Peso-Volumen (%P/V):
Porcentaje
Masa del Soluto (ms)
x 100%
Peso Volumen (%P/V)
Volumen de la Solución (Vsol)
%P/V
ms
Vsol
x 100%
UNIDADES: gramos de soluto x 100%
mililitros de solución
ó también
UNIDADES:
kg de soluto x 100%
litros de solución
49. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
•¿Cómo se prepara 250 ml de una solución de NaCl al 4%?
•¿Cómo se prepara 500 ml de una solución de propanol al 10%?
•Determine el porcentaje peso a peso %p-p de una solución
que tiene 20 grs. de sal disuelto en 55 grs., de agua.
•Determine el porcentaje volumen -volumen %v-v de una
solución que tiene 15 cc. de alcohol disuelto en 45 cc., de agua.
•Determine el porcentaje volumen –volumen %v-v de una
solución que tiene 150 g leche en 2 l, de agua. La densidad de la
leche es 1,03 g/ml
50. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
•¿Qué cantidad de soluto contiene 1,5 litros de una solución de
K2SO4 al 6%
•Se tiene 3
g de glucosa y se disuelven en agua hasta
completar un volumen de 400 ml de solución ¿Cuál es el
porcentaje de esta solución preparada?
•Se tiene 1,8 g de KI y suficiente agua destilada. ¿Qué volumen de
solución al 0,3% se podrá preparar?
51. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
•Una solución de azúcar en agua, contiene 20g de azúcar en 70g de
solvente. Expresar la solución en % p/p.
• Una solución salina contiene 30g de NaCl en 80 mL de solución.
Calcular su concentración en % p/v.
•Calcular la concentración en volumen de una solución alcohólica, que
contiene 15 mL de alcohol disueltos en 65 mL de solución.
•¿Qué volumen de una disolución acuosa de glucosa al 2,0% en masa,
de densidad 1,02 g/mL, contiene 5,1 g de glucosa?
•¿Cuántos gramos de glucosa hay en 250 mL de una disolución
acuosa de glucosa al 2,0% en masa que tiene una densidad de 1,02
g/mL?
52. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Concentración Común (C):
Concentración Común (C):
Masa del Soluto (MS)
Volumen de la Solución (Vsol)
C
ms
Vsol
UNIDADES: gramos de soluto
litros de solución
53. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
• Una solución de KCl contiene 10g de sal en 80 mL de
solución. Calcular su concentración en gramos por litro.
• Hallar la concentración en gramos por litro resultante de
mezclar 0,250x102 Dg de alcohol disueltos en
0,4590x104 Kl de agua. (Dalcohol=0,79g/ml)
• ¿Cuál es la concentración en gramos por litro , el %v/v y
el %p/v resultante de la preparación de una solución con
0,286x106 mm3 de alcohol etílico y 1,44 kg de agua?
• Se tiene una solución formada por 3,56 moles de NaCl
disueltos en 2405,50 cl de solución. Hallar su
concentración simple y el %p/v.
54. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Partes por Millón (ppm):
Partes por Millón (ppm):
Se define como los miligramos de soluto disueltos en 1000 mL
o 1 litro de solución (o también 1000 g o 1 kg de solución)
Masa del Soluto (mS)
Masa o Volumen de la Solución
ppm
ms
msol
ppm
ms
Vsol
UNIDADES: miligramos de soluto
kilogramos de solución
UNIDADES: miligramos de soluto
litros de solución
55. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Partes por Millón (ppm):
ppm
(2)
UNIDADES: miligramos de soluto
kilogramos de solución
ms
msol
también
ppm
UNIDADES: miligramos de soluto
1000 gramos de solución
UNIDADES: miligramos de soluto
litros de solución
ms
Vsol
también
UNIDADES: miligramos de soluto
1000 mililitros de solución
56. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
• Calcular la concentración en ppm de una solución que
contiene 0,85g de KNO3 disueltos en 670 mL de
solución.
• ¿Cuál es la concentración en ppm resultante de la
preparación de una solución con 0,2860x103 mm3 de
alcohol etílico y 1,44 kg de agua?
• Se tiene una solución formada por 3,56 moles de NaCl
disueltos en 2250,50 cl de solución. Hallar su
concentración en ppm y %p/v.
• ¿Cuántos miligramos de soluto necesito para preparar
1800mL de una solución que contenga 85ppm? 153mg
• Qué cantidad de Arsénico necesito para preparar 50L de
una solución que contenga 20ppm? 1000mg
57. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
• Se desean preparar 900mL de una solución que
contenga 55ppm de Cromo. 49.5 mg
• Calcula las ppm de 50 mg de Cl en 2500 ml de H2O 19,99
mg
• Calcula las ppm de 0.035 g de SO4 en 3.5L de H2O 9.99 mg
• Calcula las ppm de 2mg de Ca+2 en 500 ml de H2O 3.99 mg
• Calcula las ppm de 0.0073 gr de CO2 en 1500 ml de
H2O 4.86 ppm
58. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
• Los huevos de los peces constituyen un caldo de cultivo
para los hongos por lo cual se acostumbra
desinfectarlos sumergiéndolos 10 a 15 minutos en
solución de yodo de 100 ppm. Si se desea preparar 15
litros de solución, ¿Qué masa en gramos de yodo se
requerirá? 1.5g de yodo
• Exprese la concentración en ppm sabiendo que se
extraen 3g de caroteno por 60 kg de zanahoria 50 ppm
60. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN
Indica el número de moles de soluto disuelto hasta
formar un litro de solución
Molaridad (M):
Molaridad (M)
Moles del Soluto (ns)
Volumen de la Solución (Vsol)
M
n
s
Vsol
(1)
UNIDADES: moles de soluto
litros de solución
61. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN
Molaridad (M):
Indica el número de moles de soluto disuelto hasta
formar un litro de solución
Este método es muy útil para
expresar concentraciones cuando se
utiliza equipo
volumétrico tales como probetas,
buretas o pipetas, sólo se necesita
pesar cierta cantidad de soluto que
corresponda a la concentración
deseada y se adiciona suficiente
disolvente hasta completar un
volumen determinado en un matraz
volumétrico aforado.
62. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN
Molaridad (M):
Como (1)
M
(3)
n
s
así
Vsol
n s
s M
s
m
donde
m
entonces
M
M
UNIDADES
s
s
Vsol
M
m
s
M s .Vsol
(2)
m g
s
M
M s g / mol .Vsol l
UNIDADES: moles de soluto
litros de solución
63. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
1. Calcular la concentración molar de una solución
disolviendo 7,2 moles de HCl en 7 litros de solución.
2. ¿Cuál es molaridad resultante de la preparación de una
solución con 0,2860x103 mm3 de alcohol etílico y 1,44
kg de agua?
3. Se tiene una solución formada por 3,56 moles de NaCl
disueltos en 2250,50 cl de solución. Hallar su
molaridad.
4. Calcular la concentración molar de una solución de HCl
que contiene 73 g en 500 mL de solución (Masa
molar=36,5 g/moL).
64. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
8. Calcular la molaridad de cada una de las soluciones
siguientes:
• 1.50 g de KBr en 1.60 L de solución
• 2.78 g de Ca(N03 )2 en 150 ml de solución
• 2.50 g de Co (NO3) 2 en 80 ml de solución
9. Calcule la cantidad en gramos de soluto que se
necesita para preparar las siguientes soluciones
acuosas:
• 500 ml de solución de NaBr 0.110 M
• 250 ml de solución de CaS
0.140 M
• 720 mI de solución de Na2SO4 0.155 M
65. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
10. El amoniaco acuoso concentrado comercial tiene 29 % de NH3 en
peso y tiene una densidad de 0.90 g/ml. ¿Cuál es la molaridad de
esta solución?
11. Una solución de ácido sulfúrico que contiene 571.6 g de H2SO4 por
litro de solución tiene una densidad de 1.329 g/ml. Calcular:
a) el porcentaje en peso y
b) la molaridad del ácido sulfúrico en solución.
12. Cuántos gramos de CuSO4. 5 H2O (M = 250) se requieren para
preparar 150 mL de disolución de CuSO4 (M= 160) 0,24 Molar?
13. ¿Qué masa de soluto se necesita para producir?:
a.- 2,50 litros de disolución 1,20 M de NaOH.
b.- 50 mL de disolución 0,01 M de AgNO3
c.- 400 mL de disolución 1 M de hidróxido de zinc (Zn(OH)2).
66. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
7. Determine la molaridad de una solución de carbonato de sodio que
se ha preparado disolviendo 5.02 g de carbonato de sodio
dihidratado hasta un volumen de 200mL de solución.
8. Al terminar de efectuar un análisis de agua de río se encontró que
contiene 13 ppm de ión calcio (Ca2+) ¿cuál es la molaridad del
CaCl2 en una muestra de 100g de agua de río ? ¿cuál es el % p/p?
9. Se tiene un frasco de H2SO4 cuya etiqueta presenta las
siguientes condiciones: 98% de pureza, densidad 1,84 g/mL.
Calcule la concentración M.
10. ¿Cuántos miligramos de Ag+ y de iones NO3- hay en 5 mL de una
disolución de AgNO3 0,2 M?
11. 30 litros de HCl gaseoso (en condiciones normales de temperatura
y presión) se disuelven en 2 decímetros cúbicos de agua, ¿cuál es
su molaridad?
67. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
12. ¿Cuántos gramos de soluto están contenidos en las siguientes
soluciones?
a)
750 mL de Ba(OH)2 0,01M
b)
3 dm3 de HNO3 5M
c)
100 mL de AgNO3 0,01M
13. Calcular la molaridad de una solución que contiene 3,42 g de
sacarosa (C12H22O11) en 200 ml de solución. M=0,05
14. ¿Cuántos gramos de CaCl2 existe en 150 ml de una solución 3M?
m=49,95 g
15. Hallar el volumen de solución 0,6M de ácido sulfúrico que se
podrá preparar con sólo 2,50 g de H2SO4 V= 42, 5 ml
16. Se tiene una solución de sulfato de aluminio 2 M, con densidad
1.13 g/mL. Exprese esta concentración en :
•%p/p
•%p/v
68. SOLUCIONES QUÍMICAS
Molaridad (M): Relación entre M con % p/p y densidad de disolución
Sea
(2)
ms
%P / P
.100
m sol
además
pero
ms
M
M s .Vsol
de donde despejamos Vsol
(a)
m sol
Dsol
Vsol
de donde
msol Vsol . Dsol
Sustituyendo (b) en (a)
(4)
100.m s
Vsol
%P / P . Dsol
(c)
Sustituyendo (c) en (2)
M
(b)
ms
%P / P
.100
Vsol . Dsol
ms
100.m s
M s.
%P / P . Dsol
%P / P .Dsol
M
M s .100
(3)
69. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
Molaridad (M):
%P / P .Dsol
M
(2)
(3)
M s .100
M
%P / P . Dsol .10
Ms
para
Dsol :
para
Dsol :
gramos de soluto
mililitros de solución
(4)
gramos de soluto
litros de solución
70. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
• Calcular la molaridad del NaOH sabiendo que la
densidad de la solución es 0,9 g/mL y el porcentaje en
masa del NaOH en la solución es 20 % m/m. La masa
molar del NaOH es 40 g/moL. M = 4,5 moL/L
•
¿Cuál será la molaridad de una disolución de NH3 al 15
% en masa y de densidad 920 kg/m3? 8,11 M
71. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN
Normalidad (N):
# EQUIVALENTES
# equivalentes soluto
Masa del soluto (ms)
Peso equivalente del soluto (Pes)
ms
# eq s
Peq s
(6)
72. SOLUCIONES QUÍMICAS
UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN
Normalidad (N):
PESO EQUIVALENTE
Peso equivalente
Masa molecular (Ms)
factor ( f )
Ms
Peq s
f
Soluto
(7)
f
Ácido
# de H
H2SO4 , f=2
Hidróxido
# de OH
Al(OH)3, f=3
Óxido, anhidrido Carga del catión o anión
Sal
Carga del catión o anión
Ejemplo
CO2, f=4
Na2CO3 , f=2
73. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
1. Se prepara una solución que contiene 69 grs. de ión Sodio (Peq=23
grs/equiv) en 3000 cc ¿Cuál es la normalidad de la solución?
2. Determinar los grs. de cromo (Peq= 26 grs/equiv) que hay que
disolver para obtener 500 cc. de solución al 0.25 N.
3. Una solución de litio (Peq= 7 grs/equiv) se encuentra al 15%p/v.
¿Cuál es la Normalidad?
4. Se disuelven 41 g de ácido fosfórico (H3PO4 M=98g/mol) en agua
destilada hasta un volumen final de 375 ml ¿Cuál es la normalidad
de la solución preparada?
5. ¿Qué cantidad de Na2SO4 hay que disolver para obtener 400 ml de
una solución 0,25 N?
6. ¿Qué volumen de solución de Ca(OH)2 5,5N se podrá preparar con
46 g de soluto si se dispone de cantidad suficiente de agua
destilada?
74. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
• Una solución contiene 0,74 g de Ca ( OH ) 2 por cada
500 ml . Calcula su normalidad. 0,04
• Calcule la normalidad de una solución que se preparó
pesando 28.7 g de Na2SO4 y añadiendo suficiente agua
hasta aforar un volumen de 500 ml.
• ¿Cuantos gramos de Kl hay en 360 ml de una solución
0.550 N?
• ¿ Cuál es la normalidad de la disolución obtenida al
disolver 12 g de NaCl en agua destilada hasta obtener
250 ml de disolución?
75. SOLUCIONES QUÍMICAS
Normalidad (N): Relación entre MOLARIDAD y NORMALIDAD
Sea
(2)
además
donde
# eq s
N
Vsol
Sustituyendo (5) en (2)
ms
# eq s
Peq s
ns
Ms
Peq s
f
donde
ms . f
N
Vsol . M s
Sustituyendo (4) en (3)
ms
# eq s
Ms
f
de donde
ms . f
# eq s
Ms
N f .M
(5)
ms . f
Ms
N
Vsol
M
N
f
ns . f
N
Vsol
M
76. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
1. Hallar la normalidad de una solución de Al2(SO4)3 1,5M.
2. ¿Cuál es la normalidad de una solución Ba(OH)2 0,5M ?
3. Una solución de litio (Peq= 7 grs/equiv) se encuentra al 15%p/v.
¿Cuál es la Normalidad?
4. Calcular la molaridad de una solución de AlCl3 6N
5. ¿Cuál es el valor de la molaridad de una solución de H3PO4 0,3N ?
77. SOLUCIONES QUÍMICAS
Fracción Molar (X):
Expresa la cantidad de moles de cada componentes en
relación a la totalidad de los moles de la disolución.
moles del soluto (nS)
Fracción Molar (XS)
del soluto
moles totales (nsol)
Es ADIMENSIONAL: Sin unidades
Fracción Molar (Xsolv)
del solvente
X soluto
ns
nsolución
moles del solvente (nsolv)
moles totales (nsol)
Es ADIMENSIONAL: Sin unidades
XS +Xsolv = 1
nsolv
X solvente
nsol
78. SOLUCIONES QUÍMICAS
Ejercicios
1. Una solución está formada por 324 g de H2O y 120 g de
CH3COOH. Calcula la fracción molar de cada uno. 0,1;0,9
2. 10, 25 grs de eter etilico (C2H5OC2H5) se han mezclado con 1 gr. de
ácido esteárico C17H35COOH. ¿Cuál es la fracción molar de cada
componente y de la solución?
3. 50 moles de agua han disuelto 2 moles de soluto. ¿Cuál es la
fracción molar de cada componente y de la solución?
4. Una solución de agua (H2O) disuelta en alcohol (C2H5OH) esta al
20%p-p. ¿Cuál es la fracción molar de cada componente y de la
solución?
79. DILUCIÓN
En un proceso de dilución se conserva el número de moles de soluto
MOLES de soluto en la disolución inicial = MOLES de soluto en la disolución final
n iniciales = n finales
M inicial.V inicial
dilución
= M inicial .V final
Es muy
frecuente
preparar
disoluciones a
partir de otras
disoluciones
preparadas
previamente, y
de
concentración
conocida, por
dilución.
80. DILUCIÓN
Ejercicios
¿Qué volumen de una disolución de glucosa(aq) 0,25 M se necesita para
preparar 750 ml de otra disolución 0,013 M por dilución?
¿Qué concentración tiene la disolución resultante de diluir 39 ml de disolución de
glucosa(aq) 0,25 M hasta 750 ml?
Se quieren preparar tres soluciones de Ni(NO3)3 0,1 M; 0,01M y 0,001M ¿que
debe hacerse? ¿que volumen de 0,1M debe tomarse para preparar la de
0,01M? ¿que volumen de 0,01M debe tomarse para preparar la de 0,001M?