ACTIVIDADES TEMA 3
                   3. Mezclas homogéneas: disoluciones




                            IES LAS VIÑAS
                            CURSO 2010/2011




ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA
        1
38. Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más componentes. El componentes que
    está en mayor proporción es el disolvente, mientras que el que esté en menor proporción es
    el soluto (o solutos).

   DISOLUCIÓN                       SOLUTO                    D I S O LV E N T E
                                   PRINCIPAL
30 mL de alcohol en 100 mL                alcohol                        agua
de agua
Agua de mar                                 sal                          agua
Vinagre                                ácido acético                     agua
aire                                      oxígeno                      nitrógeno
bebidas refrescantes                dióxido de carbono                   agua
alcohol del botiquín 96º                   agua                    alcohol etílico
bronce                                  estaño (Sn)                    Cobre (Cu)

39. La respuesta correcta es la d. Observa que tener 25 g de soluto en 500 mL de disolución
    (medio litro, 0,5 L), es la misma proporción que tener 50 g de soluto en 1 L.

40. Nos pide que calculemos la concentración en tanto por ciento en masa si añadimos 20 g de
    azúcar a 500 g de agua. Recuerda que la masa de soluto más la masa de disolvente es igual a
    la masa de disolución. Por tanto si sumamos 500 g de agua más 20 g de soluto tendremos
    520 g de disolución. Tenemos 20 g de soluto en 520 g de disolución. Para expresar la con-
    centración en % masa tenemos que calcular cuantos gramos de soluto tenemos en 100 g de
    disolución. Esto se hace así:

                                        20 g azúcar
                            %masa =                    ⋅100 = 3, 85%
                                      520 g disolución


Si añadimos dos cucharas de azúcar en 500 g de agua ahora tendremos 40 g de azúcar y por
tanto 540 g de disolución.

                                        40 g azúcar
                            %masa =                    ⋅100 = 7, 41%
                                      540 g disolución


Observa que ahora tenemos una disolución más concentrada al tener en la misma cantidad de
disolvente (500 g de agua) el doble de azúcar.




ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA
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41. Una disolución al 10% nos informa que en 100 g de disolución tenemos 10 g de soluto. Si a
    la cantidad de disolución le restamos la cantidad de soluto obtendremos la cantidad de di-
    solvente, por tanto: 100 g disolución - 10 g soluto= 90 g de agua. Observa que cualquier di-
    solución al 10% en masa guarda esa proporción (10 g soluto/90 g de disolvente). Por eso la
    respuesta correcta es la c.

42. Disolución de hidróxido de potasio al 5% en masa. El hidróxido de potasio es una sustancia
    química, formada por potasio, hidrógeno y oxígeno. Es un hidróxido, grupo de sustancias
    conocidas en química también como bases. Este será el soluto. El disolvente es agua. Como
    siempre analizamos el dato de la concentración: 5% en masa significa que hay 5 g de soluto
    en 100 g de disolución. Nos pide el problema que calculemos la cantidad de soluto que ha-
    brá en 600 g de disolución. Jugamos con las proporciones:

                                  5 g KOH              x
                                               =
                               100 g disolución 600 g disolución


    Como 600 g es 6 veces 100 g la solución es multiplicar por 6 la cantidad de soluto, es decir,
    30 g de KOH. También puedes despejar la incógnita como una ecuación de una incógnita.
    En definitiva, en 600 g de disolución hay 30 g de soluto.

43. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al 3% en masa. El ácido acético es un
    ácido orgánico (por tanto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno), y tiene por fórmula
    química, CH3COOH. En este caso al ser el componente minoritario será el soluto y el di-
    solvente el agua, el mayoritario.

    Si cogemos 50 g de vinagre, en esta cantidad tendremos ácido acético y agua en la misma
    proporción que nos dice la concentración. Hacemos los correspondientes cálculos:

                                 3 g ácido acético x g ácido acético
                                                  =
                                  100 g vinagre      50 g vinagre


    Solución: 1,5 g de ácido acético.

44. Tenemos una disolución que contiene 30 g de soluto en 600 mL de disolución. Observa que
    ahora nos proporciona el problema el dato de la concentración en masa de soluto/volumen
    de disolución. Expresamos en g/L, es decir, en gramos de soluto por litro de disolución. Para
    ello lo único que hay que hacer es expresar el volumen de disolución (600 mL) en litros, di-
    vidiendo entre 1000.

                               30 g soluto      30 g soluto
                                              =             = 50 g/L
                            600 mL disolución     0, 6 L


ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA
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45. Preparamos una disolución disolviendo 20 g de hidróxido de sodio (soluto) en 200 mL de
    agua. La disolución que resulta tiene una densidad de 1,13 g/mL. Esto significa que en un
    mililitro de disolución tenemos una masa de 1,13 g. No olvides que estos 1,13 g de disolución
    es masa de soluto y disolvente, pues la disolución es mezcla de ambos.

    Con el dato de la cantidad de soluto que se disuelven en 200 mL de agua podemos calcular
    rápidamente el % en masa:

                20 g NaOH
    %masa =                    ⋅100 = 9, 09%
              220 g disolución

    Sin embargo, para expresar la concentración en g/L necesitamos el dato de la densidad de la
    disolución. Si no tenemos este dato es imposible expresar la concentración en g/L, pues ne-
    cesitamos pasar de masa de disolución (220 g disolución) a volumen de disolución (mL o L).

    ¿Cómo se hace esto? Observa.

      20 g NaOH       1,13 g disolución 1000mL
                    ⋅                  ⋅       = 102, 7g / L
    220 g disolución 1 mL disolución      1L

46. En este caso el soluto es un líquido a temperatura ambiente, por tanto la expresión de la
    concentración es % en volumen. Suponiendo que los volúmenes son aditivos, es decir, que
    cuando mezclemos 50 mL de alcohol (soluto) y 200 mL de agua (disolvente) tendremos 250
    mL de disolución tendremos:

                                          50 mL alcohol
                           %volumen =                     ⋅100 = 20%vol
                                        250 mL disolución


47. Tomamos 120 cm3 de una bebida alcohólica que tiene un 14% vol del alcohol. Calculamos la
    cantidad de alcohol que hay en esa cantidad.

                        14 mL alcohol
                                      ⋅120mLbebida = 16, 8mL alcohol
                        100 mL bebida


48. Problema similar al anterior:

                          1 mL alcohol
                                       ⋅ 500mLbebida = 5 mL alcohol
                         100 mL bebida




ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA
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49. Preparamos 0,5 L de una disolución de alcohol en agua al 5%vol. Esta disolución tiene que
    tener 5 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución. Como tenemos que prepara 500 mL
    de disolución (0,5 L) necesitaremos 25 mL de alcohol. De agua necesitaremos 475 mL (su-
    poniendo volúmenes aditivos). Observa las operaciones, empleando las proporciones:

                                5 mL alcohol      x mL alcohol
                                               =
                              100 mL disolución 500 mL disolución


50. Disolvemos azúcar (sacarosa) en agua para preparar una disolución. El enunciado dice que
    se disuelven 20 g de azúcar en agua hasta un volumen final de 250 mL de disolución. Obser-
    va que no nos informa del volumen de agua añadido al azúcar, sólo que se añade agua hasta
    un volumen final de 250 mL. Esto hace que no podamos expresar la concentración de la di-
    solución en % en masa, pues tampoco sabemos la densidad de la disolución. Por tanto, nos
    tenemos que conformar con expresar la concentración en g/L. Los 250 mL los transformas
    en litros (0,25 L) sin más que dividir entre 1000. Por tanto:

                                     20 g azúcar
                                                 = 80g / L
                                       0, 25L


51. Queremos preparar 0,5 L de disolución de cloruro de sodio al 5% masa y queremos calcular
    la cantidad de sal que necesitamos. Observa que el problema facilita la densidad de la diso-
    lución de cloruro de sodio, pues es la magnitud que relaciona masa y volumen de un cuerpo
    (o en este caso de una disolución).

                      5gNaCl                             1 g disolución
                                   ⋅ 500mL disolución ⋅                 = 25gNaCl
                  100 g disolución                      1 mL disolución


52. En una muestra de sangre tenemos 2 mg de glucosa en 20 mL de disolución sanguínea. Te-
    nemos que indicar si se ajusta a un valor dentro del normal (70-105 mg/L). Sólo hay que di-
    vidir las dos cantidades expresando el volumen de disolución en litros.

                                    2 mg glucosa
                                                    = 100mg / L
                                 0, 02 L disolución


Por tanto vemos que está dentro del intervalo normal. Para expresar la concentración en g/L
sólo hay que convertir los mg a g (dividiendo entre 1000). 0,1 g/L




ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA
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Actividades tema 3

  • 1.
    ACTIVIDADES TEMA 3 3. Mezclas homogéneas: disoluciones IES LAS VIÑAS CURSO 2010/2011 ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA 1
  • 2.
    38. Una disoluciónes una mezcla homogénea de dos o más componentes. El componentes que está en mayor proporción es el disolvente, mientras que el que esté en menor proporción es el soluto (o solutos). DISOLUCIÓN SOLUTO D I S O LV E N T E PRINCIPAL 30 mL de alcohol en 100 mL alcohol agua de agua Agua de mar sal agua Vinagre ácido acético agua aire oxígeno nitrógeno bebidas refrescantes dióxido de carbono agua alcohol del botiquín 96º agua alcohol etílico bronce estaño (Sn) Cobre (Cu) 39. La respuesta correcta es la d. Observa que tener 25 g de soluto en 500 mL de disolución (medio litro, 0,5 L), es la misma proporción que tener 50 g de soluto en 1 L. 40. Nos pide que calculemos la concentración en tanto por ciento en masa si añadimos 20 g de azúcar a 500 g de agua. Recuerda que la masa de soluto más la masa de disolvente es igual a la masa de disolución. Por tanto si sumamos 500 g de agua más 20 g de soluto tendremos 520 g de disolución. Tenemos 20 g de soluto en 520 g de disolución. Para expresar la con- centración en % masa tenemos que calcular cuantos gramos de soluto tenemos en 100 g de disolución. Esto se hace así: 20 g azúcar %masa = ⋅100 = 3, 85% 520 g disolución Si añadimos dos cucharas de azúcar en 500 g de agua ahora tendremos 40 g de azúcar y por tanto 540 g de disolución. 40 g azúcar %masa = ⋅100 = 7, 41% 540 g disolución Observa que ahora tenemos una disolución más concentrada al tener en la misma cantidad de disolvente (500 g de agua) el doble de azúcar. ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA 2
  • 3.
    41. Una disoluciónal 10% nos informa que en 100 g de disolución tenemos 10 g de soluto. Si a la cantidad de disolución le restamos la cantidad de soluto obtendremos la cantidad de di- solvente, por tanto: 100 g disolución - 10 g soluto= 90 g de agua. Observa que cualquier di- solución al 10% en masa guarda esa proporción (10 g soluto/90 g de disolvente). Por eso la respuesta correcta es la c. 42. Disolución de hidróxido de potasio al 5% en masa. El hidróxido de potasio es una sustancia química, formada por potasio, hidrógeno y oxígeno. Es un hidróxido, grupo de sustancias conocidas en química también como bases. Este será el soluto. El disolvente es agua. Como siempre analizamos el dato de la concentración: 5% en masa significa que hay 5 g de soluto en 100 g de disolución. Nos pide el problema que calculemos la cantidad de soluto que ha- brá en 600 g de disolución. Jugamos con las proporciones: 5 g KOH x = 100 g disolución 600 g disolución Como 600 g es 6 veces 100 g la solución es multiplicar por 6 la cantidad de soluto, es decir, 30 g de KOH. También puedes despejar la incógnita como una ecuación de una incógnita. En definitiva, en 600 g de disolución hay 30 g de soluto. 43. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al 3% en masa. El ácido acético es un ácido orgánico (por tanto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno), y tiene por fórmula química, CH3COOH. En este caso al ser el componente minoritario será el soluto y el di- solvente el agua, el mayoritario. Si cogemos 50 g de vinagre, en esta cantidad tendremos ácido acético y agua en la misma proporción que nos dice la concentración. Hacemos los correspondientes cálculos: 3 g ácido acético x g ácido acético = 100 g vinagre 50 g vinagre Solución: 1,5 g de ácido acético. 44. Tenemos una disolución que contiene 30 g de soluto en 600 mL de disolución. Observa que ahora nos proporciona el problema el dato de la concentración en masa de soluto/volumen de disolución. Expresamos en g/L, es decir, en gramos de soluto por litro de disolución. Para ello lo único que hay que hacer es expresar el volumen de disolución (600 mL) en litros, di- vidiendo entre 1000. 30 g soluto 30 g soluto = = 50 g/L 600 mL disolución 0, 6 L ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA 3
  • 4.
    45. Preparamos unadisolución disolviendo 20 g de hidróxido de sodio (soluto) en 200 mL de agua. La disolución que resulta tiene una densidad de 1,13 g/mL. Esto significa que en un mililitro de disolución tenemos una masa de 1,13 g. No olvides que estos 1,13 g de disolución es masa de soluto y disolvente, pues la disolución es mezcla de ambos. Con el dato de la cantidad de soluto que se disuelven en 200 mL de agua podemos calcular rápidamente el % en masa: 20 g NaOH %masa = ⋅100 = 9, 09% 220 g disolución Sin embargo, para expresar la concentración en g/L necesitamos el dato de la densidad de la disolución. Si no tenemos este dato es imposible expresar la concentración en g/L, pues ne- cesitamos pasar de masa de disolución (220 g disolución) a volumen de disolución (mL o L). ¿Cómo se hace esto? Observa. 20 g NaOH 1,13 g disolución 1000mL ⋅ ⋅ = 102, 7g / L 220 g disolución 1 mL disolución 1L 46. En este caso el soluto es un líquido a temperatura ambiente, por tanto la expresión de la concentración es % en volumen. Suponiendo que los volúmenes son aditivos, es decir, que cuando mezclemos 50 mL de alcohol (soluto) y 200 mL de agua (disolvente) tendremos 250 mL de disolución tendremos: 50 mL alcohol %volumen = ⋅100 = 20%vol 250 mL disolución 47. Tomamos 120 cm3 de una bebida alcohólica que tiene un 14% vol del alcohol. Calculamos la cantidad de alcohol que hay en esa cantidad. 14 mL alcohol ⋅120mLbebida = 16, 8mL alcohol 100 mL bebida 48. Problema similar al anterior: 1 mL alcohol ⋅ 500mLbebida = 5 mL alcohol 100 mL bebida ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA 4
  • 5.
    49. Preparamos 0,5L de una disolución de alcohol en agua al 5%vol. Esta disolución tiene que tener 5 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución. Como tenemos que prepara 500 mL de disolución (0,5 L) necesitaremos 25 mL de alcohol. De agua necesitaremos 475 mL (su- poniendo volúmenes aditivos). Observa las operaciones, empleando las proporciones: 5 mL alcohol x mL alcohol = 100 mL disolución 500 mL disolución 50. Disolvemos azúcar (sacarosa) en agua para preparar una disolución. El enunciado dice que se disuelven 20 g de azúcar en agua hasta un volumen final de 250 mL de disolución. Obser- va que no nos informa del volumen de agua añadido al azúcar, sólo que se añade agua hasta un volumen final de 250 mL. Esto hace que no podamos expresar la concentración de la di- solución en % en masa, pues tampoco sabemos la densidad de la disolución. Por tanto, nos tenemos que conformar con expresar la concentración en g/L. Los 250 mL los transformas en litros (0,25 L) sin más que dividir entre 1000. Por tanto: 20 g azúcar = 80g / L 0, 25L 51. Queremos preparar 0,5 L de disolución de cloruro de sodio al 5% masa y queremos calcular la cantidad de sal que necesitamos. Observa que el problema facilita la densidad de la diso- lución de cloruro de sodio, pues es la magnitud que relaciona masa y volumen de un cuerpo (o en este caso de una disolución). 5gNaCl 1 g disolución ⋅ 500mL disolución ⋅ = 25gNaCl 100 g disolución 1 mL disolución 52. En una muestra de sangre tenemos 2 mg de glucosa en 20 mL de disolución sanguínea. Te- nemos que indicar si se ajusta a un valor dentro del normal (70-105 mg/L). Sólo hay que di- vidir las dos cantidades expresando el volumen de disolución en litros. 2 mg glucosa = 100mg / L 0, 02 L disolución Por tanto vemos que está dentro del intervalo normal. Para expresar la concentración en g/L sólo hay que convertir los mg a g (dividiendo entre 1000). 0,1 g/L ACTIVIDADES TEMA 3: LA MATERIA, CÓMO SE PRESENTA 5