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Formas de expresar la concentración de una disolución
Existen diferentes formas de expresar la concentración de una disolución. Las que se emplean
con mayor frecuencia suponen el comparar la cantidad de soluto con la cantidad total de
disolución, ya sea en términos de masas, ya sea en términos de masa a volumen o incluso de
volumen a volumen, si todos los componentes son líquidos.

                          cantidad de soluto                        ⎪M Disolución = MSoluto + M Disolvente
                                                                    ⎧
Concentración =                                . 100                ⎨
                        cantidad de Disolución                      ⎪Vol Disolución = VolSoluto + VolDisolvente
                                                                    ⎩
En este grupo se incluyen las siguientes:

⎧                masa de soluto                          gramos de soluto
⎪% (en masa) = masa Dislolución .100 = gramos de (soluto + disolvente) .100
⎪
⎪
⎪
⎪% (en volumen) = Volumen de soluto .100 =                    Volumen de soluto
                                                                                         .100
⎪                           VDisolución               Volumen de (soluto + disolvente)
⎪
⎪
⎪g     gramos de soluto                gramos de soluto
⎪ L=                           =
⎪      Litros Disolución Litros (Soluto + disolvente)
⎪
⎪
⎪M → (mol ) → M (molaridad) =                    nº moles soluto
                                                                             =
                                                                                    gramos de soluto
⎪         L
⎪                                     Volumen en Litros de Dislolución M molecular soluto . V (L)
⎨
⎪                                              ⎧               n moles de soluto
⎪Fracción molar (no tiene unidades) → ⎪ soluto = n soluto + n disolvente
                                                 X
                                               ⎨
⎪                                              ⎪X soluto + X disolvente = 1
⎪                                              ⎩
⎪
⎪
⎪
⎪m →  (
      mol      )
          Kg → m (molalidad) =
                                        nº moles soluto
                                                            =
                                                                        gramos de soluto
                                      Kg de dislolvente M molecular soluto . Kg disovente
⎪
⎪
⎪
⎪                                  ⎧       nº eq - g de soluto      g soluto         g soluto
⎪                                  ⎪N = litros Disolución = eq - g . L D = Mm soluto
                                   ⎪
⎪Normalidad →           Litros D → ⎨
                 eq - g
                                                                                            .L D
⎪                                  ⎪                                              valencia
⎪
⎩                                  ⎪N = M . valencia
                                   ⎩
                                                          Mm       98
          Pequivalent e del H SO = eq - g de H 2 SO 4 =          =    = 49 g
                             2  4                       valencia    2
          1 mol de H 2 SO 4    ⎯contiene → 2 eq - g de H 2 SO 4 ⇒ valencia del H 2 SO 4 = 2 ( 2 hidrógenos )
                                ⎯⎯    ⎯
          1 mol de HNO 3        ⎯contiene → 1 eq - g de HNO 3
                                 ⎯⎯    ⎯                           ⇒ valencia del HNO 3 = 1 (1 hidrógeno )
          1 mol de NaOH        ⎯⎯ ⎯ → 1 eq - g de NaOH
                                   ⎯
                                  contiene
                                                                  ⇒ valencia del NaOH = 1 (1 grupo OH )
          1 mol de Ca(OH) 2 ⎯contiene → 1 eq - g de Ca(OH) 2 ⇒ valencia del Ca(OH) 2 = 2 ( 2 grupos OH )
                             ⎯⎯    ⎯
          1 mol de Al 2 (SO 4 ) 3 ⎯contiene → 6 eq - g de Al 2 (SO 4 ) 3 ⇒ valencia del Al 2 (SO 4 ) 3 = 6 (3 x 2)
                                   ⎯⎯    ⎯
          1 mol de AgCl          ⎯contiene → 1 eq - g de AgCl
                                  ⎯⎯    ⎯                         ⇒ valencia del AgCl = 1 (1 Ag )
          1 mol de Al            ⎯⎯ ⎯ → 3 eq - g de Al
                                     ⎯
                                   contiene
                                                                  ⇒ valencia del Al = 3 ( valencia Al)
          1 mol de H 2           ⎯contiene → 2 eq - g de H 2
                                  ⎯⎯    ⎯                         ⇒ valencia del H 2 = 2 ( 2 hidrógenos )
Tanto por ciento en masa. Expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien
gramos de disolución. Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la
del disolvente:

                          masa de soluto               gramos de soluto
         % (masa) =                       .100 =                                 .100
                         masa Dislolución        gramos de (soluto + disolvente)
siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente.

Molaridad. Es la forma más frecuente de expresar la concentración de las disoluciones en
química.
Indica el número de moles de soluto disueltos por cada litro de disolución; se representa por la
letra M.

                                     nº moles soluto              gramos de soluto
         M (molaridad) =                                      =
                              Volumen en Litros de Dislolución M molecular soluto . V (L)

Gramos por litro. Indica la masa en gramos disuelta en cada litro de disolución. Tiene la
ventaja de ser una concentración expresada en unidades directamente medibles para el tipo de
disoluciones más frecuentes en química (las de sólidos en líquidos).

         g                 gramos de soluto
                 =
             L       Volumen en Litros de Dislolución


Molalidad. Indica el número de moles de soluto disuelto en cada kilogramo de disolvente:

                                nº moles soluto         gramos de soluto
             m (molalidad) =                    =
                               Kg de dislolvente M molecular soluto . Kg disovente
DISLUCIONES EX 1º BACHILLERATO


        Los ejercicios A, B y C, SON UNA GUÍA RAPIDA SOBRE LAS DISOLUCIONES


Aº) Explica como prepararías en el laboratorio las siguientes disoluciones:
  a) 250 g de disolución de Nitrato de Amonio al 3% en peso (riqueza)
  b) 250 cm3 de una disolución de Bromuro de Potasio en agua de densidad 1,34 g/cm3, si la
     masa de la sal es el 13% de la disolución
  c) 750 cm3 de una disolución 0,2 M de Carbonato de Potasio
  d) 500 cm3 de una disolución que contenga 5 g/l de un colorante
  e) 600 gramos de una disolución 0,4 m de Cloruro de Potasio
  f) 500 cm3 de una disolución 0,5 N de ácido sulfúrico, partiendo de una disolución de dicho
     ácido concentrado 0,4 M.
  g) 500 cm3 de una disolución de ácido sulfúrico 2,5 M, a partir de dicho ácido al 27% y
     densidad 1,19 g/cm3
                   3 g NH 4 NO 3                         ⎧Soluto → NH 4 NO 3 = 7,5 g
  a) 250 g D .                   = 7,5 g NH 4 NO 3     ⇒ ⎨
                     100 g D                             ⎩disolvente → H 2 O (destilada) = 250 - 7,5 = 242,5 g
                   (100 - 3) g H 2 O
       250 g D .                     = 242,5 g H 2 O
                      100 g D

                    1,34 g D 13 g KBr
  b) 250 cm 3 D .            .          = 43,55 g KBr
                    1 cm 3 D 100 g D
                    1,34 g D (100 - 13) g H 2 O
       250 cm 3 D .          .                  = 291,45 g H 2 O
                    1 cm 3 D     100 g D

                   0,2 mol K 2 CO 3       1 LD      138 g K 2 CO 3
  c) 750 cm 3 D .                    .            .                = 20,7 g K 2 CO 3
                        1 LD           1000 cm 3 D 1 mol K 2 CO 3
       Se añade agua hasta enrasar los 750 cm3 ⇒ Disolvente ≈ (750 – 20,7) g = 729,3 g H2O

                   5 g soluto     1 LD
  d) 500 cm 3 D .             .           = 2,5 g de soluto (colorante)
                      1 L D 1000 cm 3
       Disolvente ≈ (550 – 2,5) g = 497,5 g (cm ) H2O destilada (hasta enrasar)
                                               3


             n moles soluto      x g KCl            0,4 mol KCl                             x g KCl
  e)   m=                   =                     ⇒              =                   g
                                                                                                                   ⇒
             Kg disolvente Mm . (600 - x) g H 2 O   Kg d (H 2 O)   75,5                  mol . (600 - x) g H 2 O
       ⇒ x = 17,36 g KCl         ⇒     Disolvente = 600 – 17,36 = 582,64 g H2O destilada

  f) Cuando se diluye una disolución, el número de equivalentes–gramo de soluto, permanece
     inalterado.
     Vacido concentrad o . M acido concentrad o . valencia acido concentrad o = Vacido . M acido . valencia acido
       N = M . valencia → 0,5 N = M . 2 ⇒ M = 0,25 mol l (M)
       V . 0,4 mol l . 2 = 500 cm 3 . 0,25 mol l . 2 ⇒ Vconcentrado = 312,5 cm 3 H 2 SO 4
                                                   3
       Disolvente = 500 – 312,5 = 187,5 cm H2O destilada (hasta enrasar)

  g) 500 cm 3 D . 2,5 mol H 2SO 4 . 1 l D       98 g H 2SO 4   100 g D     1 cm 3 D
                                              .              .           .          = 381,26 cm 3 H 2SO 4
                       1 lD        1000 cm 3 D 1 mol H 2SO 4 27 g H 2SO 4 1,19 g D
                                              3
     Disolvente = 500 – 381,26 = 118,74 cm H2O destilada (hasta enrasar)
Bº) Determina que cantidades necesitas de cada una de las siguientes sustancias para preparar
   en el laboratorio las siguientes disoluciones:
   a) 100 g de nitrato de potasio (K NO3) en agua al 2%
   b) 1 litro de disolución de carbonato de sodio (Na2 CO3) 0,1 molar
   c) 1 litro de disolución de carbonato de sodio (Na2 CO3) 0,1 molar, de d = 1,15 g 3 , si la
                                                                                                        cm
      masa de la sal es el 13% de la disolución
  d) ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico al 96% debe añadirse a 1 Kg de ácido del 60% para
      obtener un ácido del 90% ?.

                                                    ⎧soluto     → 2 g de KNO 3
   a) Riqueza del 2% → en 100 g de Disolución hay ⎪
                                                  ⎨
                                                    ⎪disolvente → (100 − 2) g = 98 g de agua ≈ 98 cm 3 H 2 O
                                                    ⎩

                          0,1 mol Na 2 CO 3 106 g Na 2 CO 3
   b) 1 L D Na 2 CO 3 .                    .                = 10,6 g Na 2 CO 3
                               1 LD              1 mol

                          1,5 g D Na 2 CO 3 1000 cm 3 D 13 g Na 2 CO 3
   c) 1 L D Na 2 CO 3 .                    .           .                   = 195 g Na 2 CO 3
                               1 cm 3 D       1 LD       100 g D Na 2 CO 3

   d) Designamos por x la cantidad de ácido sulfúrico al 96% que se debe utilizar:

           masa de los componente s (solutos) en la disolución
      C% =                                                     . 100 ⇒
                       masa total de la Disolución
                       96 g H 2SO 4              60 g H 2SO 4
             x Kg D .                 + 1 Kg D .
                         100 g D                   100 g D
      ⇒ 90 =                                                  . 100 ⇒ x = 5 Kg de Disolución
                          ( x + 1 ) Kg Disolución


Cº) Calcula el volumen de ácido sulfúrico de riqueza 96% en peso y densidad 1,84 g/cm3, que se
   necesita para PREPARAR:
   a) 600 cm3 de disolución de dicho ácido 0,2 M
   b) 800 cm3 de disolución de dicho ácido 0,5 N
   c) 400 cm3 de disolución de dicho ácido 40 g/l
   d) 0,5 Kg de disolución de dicho ácido al 20%
   e) 50 ml de disolución de dicho ácido del 12% en peso y densidad 1,19 g/cm3

                     0,2 mol H 2 SO 4      1 LD      98 g H 2 SO 4   100 g D     1 cm 3 D
   a) 600 cm 3 D .                    .        3
                                                  .                .           .          = 6,66 cm 3 D
                         1 LD           1000 cm D   1 mol H 2 SO 4 96 g H 2SO 4 1,84 g D

                     0,5 eq - g H 2 SO 4      1 LD    49 g H 2 SO 4     100 g D      1 cm 3 D
   b) 800 cm 3 D .                       .        3
                                                    .                .             .          = 11,1 cm 3 D
                          1 LD             1000 cm D 1 eq - g H 2SO 4 96 g H 2 SO 4 1,84 g D

                     40 g H 2 SO 4      1 LD       100 g D      1 cm 3 D
   c) 400 cm 3 D .                 .        3
                                               .              .          = 9,06 cm 3 D
                        1 LD         1000 cm D   96 g H 2 SO 4 1,84 g D
                   1000 g D 20 g H 2SO 4     100 g D     1 cm 3 D
   d) 0,5 Kg D .           .             .             .          = 56,61 cm 3 D
                    1 Kg D    100 g D      96 g H 2SO 4 1,84 g D
1,19 g D 12 g H 2SO 4 100 g D concentrada 1 cm 3 D concentrada
 e) 50 ml D .           .            .                   .                      = 4,04 cm 3 D concent.
                1 cm 3 D 100 g D         96 g H 2SO 4      1,84 g D concentrada




                                    “EXAMEN” 1º BACHILLERATO

1º) Calcula la masa de agua que se debe añadir a 500 g de un ácido nítrico concentrado del
   60% en masa, para obtener una disolución del 15% de riqueza.

  Si añadimos agua a una disolución, la cantidad de soluto, en este caso HNO3, no varía. Solo varía la
  cantidad de disolvente.
  Designamos por x la cantidad (masa) de agua añadida que se debe utilizar, para que la disolución sea del
  15%:
                                                                            60 g HNO 3
                                                        500 g Dón HNO 3 .
        masa de solutos en la disolución                                     100 g D
   C% =                                  . 100 ⇒ 15 =                                  . 100 ⇒ x = 1500 g H 2O
         masa total de la Disolución                       ( 500 + x ) g Disolución




2º) ¿Cuánto ácido nítrico del 94% en peso hay que añadir a 5 Kg de ácido nítrico del 70%
   para obtener ácido nítrico del 87%?

  Designamos por x la cantidad de ácido nítrico al 94% que se debe utilizar:

        masa de los componentes (solutos) en la disolución
   C% =                                                    . 100 ⇒
                    masa total de la Disolución
                    94 g HNO 3               70 g HNO 3
          x Kg D .                + 5 Kg D .
                     100 g D                  100 g D
   ⇒ 87 =                                               . 100 ⇒ x = 0,08 Kg D HNO 3 al 94%
                      ( x + 5 ) Kg Disolución



3º) Una disolución de bromuro potásico (KBr) en agua tiene una densidad d = 1,34 g/cm3. Si
   la masa de KBr es el 13% de la disolución, ¿cuántos gramos de agua hay en 250 cm3 de
   dicha disolución?

  FACTORES DE CONVERSION:
                            ⎧ Soluto → KBr = 13 g de KBr
  13% → En 100 g Disolución ⎨
                            ⎩disolvente → H 2 O = (100 − 13)g = 87 g H 2 O
                  1,34 g D 87 g H 2 O
   250 cm 3 D .           .           = 291,45 g de H 2 O
                  1 cm 3 D 100 g D

  RAZONAMIENTO:
Primero calculamos la masa de disolución correspondiente a ese volumen :
   m = V ⋅ d = 250 cm 3 ⋅ 1,34 g/cm 3 = 335 g disolución.
  13% de KBr en la disolución ⇒ por cada 100 g de disolución hay 13 g de KBr disueltos.
  Así, calculamos la cantidad de sal en 335 g de disolución :
     13 g KBr                x                                      13 g KBr
                   =                    ⇒ x = 335 g disolución ⋅                  = 43,55 g KBr
  100 g disolución 335 g disolución                              100 g disolución
  La masa de agua se calcula restando la masa de KBr a la masa total de la disolución :
   m agua = m disolución − m KBr = 335 − 43,55 = 291,45 g de agua
4º) Una disolución de sal en agua tiene una densidad d = 1,12 g/cm3. Si la masa de la sal es el
    21% de la disolución, ¿cuántos gramos de agua hay en 750 cm3 de dicha disolución?

                                 ⎧ Soluto → Sal = 21 g de Sal
   21% → En 100 g Disolución ⎨
                                 ⎩disolvente → H 2 O = (100 − 21)g = 79 g H 2 O
                1,12 g D 79 g H 2 O
   750 cm 3 D .         .           = 663,6 g de H 2 O
                1 cm 3 D 100 g D




5º) Se prepara una disolución disolviendo 20 gramos de cloruro de potasio en un litro de
  agua. Si la densidad de esta disolución es de 1,015 g/cm3 y la densidad del agua es de
  1 g/cm3. Calcula la molaridad de la disolución
                                                                       MASA
             ⎧
             ⎪Soluto     → KCl             (20 g )           →       20 g
  Disolución ⎨
             ⎪Disolvente → Agua
             ⎩                     (1 L,   1 g/cm3   )       → 1000 g

                TOTAL DISOLUCION             → 1020 g (d = 1,015 g/cm 3 ) ⇒
                                  mD       m D m soluto + m disolvente      1020 g
  Volumen de la disolución: d D = V ⇒ VD = d =                         =              = 1004,9 L = 1005 L
                                   D        D            dD              1,015 g/cm 3

       n moles de KCl    g KCl           20 g KCl
  M=                  =           =    g
                                                         = 2,7 . 10 −4 mol L
        V en 1itros D   Mm . L Dón 74,6 mol . 1005 L Dón




6º) Se prepara una disolución disolviendo 8 gramos de cloruro de calcio en 100 gramos de
  agua. Si la densidad de esta disolución es de 1,05 g/mL. Calcula:
  a) La molaridad
  b) Su fracción molar
                                                                       MASA
             ⎧
             ⎪Soluto     → CaCl 2     (8 g )                     →     8 g
  Disolución ⎨
                                   (
             ⎪Disolvente → Agua 100 g, 1 g/cm3
             ⎩                                           )       → 100 g
                  TOTAL DISOLUCION                               → 108 g (d = 1,05 g/mL) ⇒

                                       m                     m       m soluto + m disolvente      108 g
  Volumen de la disolución: d D = V ⇒ VD = d =                                               =           = 102,85 mL
                                   D        D
                                   D        D                                  dD              1,05 g/mL

           n moles de CaCl 2    g CaCl 2          8 g KCl
  a) M =     V en 1itros D
                             =           =      g
                               Mm . L Dón 110,98 mol . 0,103 L Dón
                                                                   = 0,0 mol L
8
                                                                     mol CaCl 2
                      n soluto (CaCl 2 )                      110,98
  b) X s =                                           =                                   = 0,012
           n soluto (CaCl 2 ) + n disolvente (H 2 O)     8                 100
                                                              mol CaCl 2 +     mol H 2 O
                                                       110,98               18
         X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,012 = 0,988




7º) Se disuelven 100 g de sacarosa (C12 H22 O11) en 1 litro de agua y resulta una disolución de de
                     3
   densidad 1,12 g/cm . Calcula:
   a) Porcentaje en masa
   b) Gramos de soluto por litro de disolución
   c) La molaridad
                                       ⎧             MASA
                                       ⎪
                          Disolución → ⎨Soluto    → 100 g sacarosa
                                       ⎪disolvente → 1 Litro H O = 1 Kg = 1000 g H O
                                       ⎩                      2                   2

                             Masa Total Disolución → 1100 g D


  a) % en masa = 100 g C12 H 22 O11 . 100 = 9,09 %
                1100 g Disolución



  b) Partiendo del % en masa:
      9,09 g C12 H 22 O11 1,12 g D 1000 cm 3 D          g C12 H 22 O11
                         .     3
                                  .            = 101,81                = 101,81   g
                                                                                      L
           100 g D         1 cm D    1L D                   L D


     RAZONAMIENTO: Conocida la densidad y %: ¿Qué masa de D hay en 1 litro de Disolución ?:
         mD                              1,12 g D            1000 cm 3 D
      dD =   ⇒ m D = d Disolución . VD =          .1 Litro .             = 1120 g D de sacarosa
         VD                              1 cm 3 D             1 Litro D
                                                                 9,09
                                             1120 g sacarosa .
           g soluto (sacarosa) al 9,09%                          100 = 101,81 g
      C L=
       g
                                           =                                    L
                 litros Disolución                   1L D

     RAZONAMIENTO: Conocida la densidad: ¿ Qué Volumen hay en 1100 g de Disolución ?:
           mD            m            1 cm 3 D 1 Litro D
      dD =     ⇒ VD = D = 1100 g D .          .             = 0,98 L D
           VD            dD           1,12 g D 1000 cm 3 D
             g soluto (sacarosa) 100 g sacarosa
      C gL =                    =               = 101,81 g L
              litros Disolución    0,98 L D


  c) Conociendo la densidad y el % en masa:

      9,09 g sacarosa 1,12 g D 1000 cm 3 D 1 mol sacarosa          mol sacarosa
                     .     3
                               .          .                = 0,298              = 0,298 M
         100 g D       1 cm D     1 LD      342 g sacarosa             LD

     RAZONAMIENTO:
     Conociendo la densidad y el % en masa: ¿ Qué masa hay en 1 litro de Disolución ?:
mD                              1,12 g D            1000 cm 3 D
        dD =   ⇒ m D = d Disolución . VD =          .1 Litro .              = 1120 g D de sacarosa
           VD                              1 cm 3 D             1 Litro D
                                                                                     9,09
                                                                  1120 g sacarosa .
           n moles soluto al 40% g sacarosa al 9,09%                                  100 = 0,298 mol (M)
        M=                            =                        =                                     L
              litros Disolución             Mm . 1 L D                342 g/mol . 1 L


        Conociendo el Volumen que hay en los 1100 g de D = 0,98 L

                n moles soluto    g sacarosa    100 g sacarosa
        M=                      =            =                    = 0,298   mol
                                                                                  L   (M)
               litros Disolución Mm . L D      342 g/mol . 0,98 L
8º) El ácido nítrico se presenta como una disolución concentrada, 15 M, cuya densidad es
   1,42 g/mL.
   a) ¿Cuál es el porcentaje en masa de la disolución?
   b) ¿Cuál es su molalidad?.

         15 mol HNO 3     1L D       1 ml D     63 g HNO 3
   a)                 .          .            .            = 0,66549 = 0,66549 . 100 = 66,55 %
             1L D       l000 ml D l,42 g HNO 3 l mol HNO 3


   b) 1º) Partiendo del % en masa:
                                               ⎧Soluto → 65,55 g HNO 3
               Al 65,55% → En 100 g disolución ⎨
                                               ⎩Disolvente → (100 − 65,55) = 34,45 g H 2 O = 0,0345 Kg
                65,55 g HNO 3 1 mol HNO 3 1000 g d
                                .            .         = 30,20 mol Kg d
               (100 − 65,55) g d 63 g HNO 3 l Kg d


                     n moles soluto   g soluto    65,55 g HNO3
        2º)     m=                  =          = g                 = 30,20                         mol
                                                                                                         Kg d
                     Kg disolvente Mm . Kg d 63 mol . 0,03445 Kg d




9º) ¿Cuál es la Molaridad y molalidad de una disolución de ácido sulfúrico del 98% en peso y
   densidad 1,84 g/ml ?.

         98 g H 2SO 4 1 mol H 2SO 4 1,84 g D 1000 cm 3 D        mol H 2SO 4
  a)                 .              .    3
                                             .           = 18,4             = 18,4 M
           100 g D     98 g H 2SO 4 1 cm D      1 lD               1D

                                       ⎧Soluto → 98 g H 2SO 4
   b)     Al 98% → En 100 g disolución ⎨
                                       ⎩Disolvente → (100 − 98) = 2 g H 2 O = 0,002 Kg
          98 g H 2 SO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O       mol H 2 SO 4
                        .              .            = 500              = 500 m
            2 g H 2O      98 g H 2 SO 4 1 kg H 2 O         kg H 2 O
                n moles soluto   g soluto    98 g H 2SO 4
         m=                    =          = g               = 500                     mol
                                                                                            Kg d
                Kg disolvente Mm . Kg d 98 mol . 0,002 Kg d




10º) Calcula la densidad de una disolución acuosa de HCl que es 6 M y 6,85 molal.
n moles HCl     g HCL                x gramos HCl         x
   M=                 =            → 6 mol L =                ⇒ V=     Litros
            L Dón       Mm . L Dón             36,5 g/mol . V      219

          n moles HCl                     g HCl                                           x gramos
   m=                   =                                     → 6,85 mol Kg dis. =                       ⇒
          Kg disolvente            masa Dón − x gramos soluto                            g      masa − x
                            Mm .                                                     36,5 mol .
                                              1000 gramos1 kg                                    1000
     ⇒ masa Dón = 5x

           m Dón   5 x (g)
    dD =         =          = 1095    g
                                          L   = 1095 g
            VD      x                                    cm 3
                        (L)
                   219
11º) La concentración en masa de una disolución acuosa de carbonato de potasio es de
   389,4 g/dm3. La densidad de dicha disolución es de 1,298 g/cm3. Calcula:
    a) La composición de la disolución expresada en porcentaje en masa de soluto
    b) La Fracción molar de cada componente

  a) Necesitamos conocer la masa de soluto que hay en 1 Litro de disolución:
              mD                      1,298 g Dón             1000 cm 3 Dón
      • dD =     ⇒ m D = d D .VD =                 .1 L Dón .                = 1298 g Dón K 2 CO 3
              VD                       1 cm 3 Dón               1 L Dón
               masa soluto (K 2 CO 3 )         389,4 g K 2 CO 3
           C%=                         .100 =                   . 100 = 30 %
                 masa Disolución                 1298 g Dón
           389,4 g K 2 CO 3 1 cm 3 Dón     1 LD
      •                    .            .            . 100 = 30 %
              1 L Dón        1,298 g Dón 1000 cm 3 D

  b) Para calcular las fracciones molares, necesitamos conocer el número de moles de soluto y disolvente.
     Los determinamos a partir de las cantidades que hay en 1 litro de disolución:

                                   ⎧ Soluto → H 3 PO 4 = 300 g
        en 1 Litro de Disolución ⇒ ⎨
                                   ⎩ Disolvente → H 2 O = 1298 g Dón − 389,4 g soluto = 908,6 g H 2 O

                                                                                         389,4
                                                                                               mol
                                                 n soluto (K 2 CO 3 )                    138,2
        • 389,4 L , 1,298 cm3 → X s =
               g         g
                                                                                 =                       = 0,053
                                      n soluto (K 2 CO 3 ) + n disolvente (H 2 O) 389,4        908,6
                                                                                         mol +       mol
                                                                                   138,2        18
           X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,053 = 0,947
                                                                                  30
                                                                                      mol
                                         n soluto (H 3 PO 4 )                   138,2
        • C% = 26,02% → X s =                                             =                    = 0,053
                              n soluto (H 3 PO 4 ) + n disolvente (H 2 O)    30         70
                                                                                  mol +    mol
                                                                            138,2       18
12º) Sabiendo que una disolución concentrada de ácido clorhídrico contiene un 35,2% en peso
   de HCl y su densidad es 1,175 g/cm3. Calcula el volumen de disolución que se necesita para
   preparar 2 litros de HCl 2 M.

                   2 mol HCl 36,5 g HCl 100 g D HCl   1 cm 3 D
   2 L D HCl .              .          .            .           = 353 cm 3 D HCl
                   1 L D HCl 1 mol HCl 35,2 g HCl 1,175 g D HCl



13º) Se dispone de un ácido fosfórico del 70% en peso cuya densidad es 1,526 g/cm3, y se
   desea preparar 5 litros de un ácido fosfórico 0,67 mol/L. Hallar el volumen de la disolución
   concentrada del ácido que debe tomarse.

          6 4 44 7 4 4 48
                 M
          0,67 mol H 3 PO 4 98 g H 3 PO 4     100 g D       1 cm 3 D
   5 L D.                  .                .             .          = 305,8 cm 3 D H 3 PO 4
               1 LD          1 mol H 3 PO 4 70 g H 3 PO 4 1,526 g D


14º) ¿Cuántos cm3 de disolución de ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,84 g/cm3 y 96%
   de riqueza, serán necesarios para preparar 500 cm3 de una disolución 0,5 M de ácido
   sulfúrico?.

                  0,5 mol H 2 SO 4     1L D       98 g H 2 SO 4   100 g D      1 cm 3 D
   500 cm 3 D .                    .            .               .            .          = 13,87 cm 3 Disolución
                       1 LD          1000 cm 3 D 1 mol H 2 SO 4 96 g H 2 SO 4 1,84 g D




15º) Calcula el volumen de ácido sulfúrico que hay que utilizar para preparar 100 ml de una
   disolución 0,4 M de dicho ácido, a partir de un ácido del 96% de pureza, y con una
   densidad de 1,23 g/cm3.

                  0,4 mol H 2 SO 4     1L D      98 g H 2 SO 4   100 g D     1 cm 3 D
   100 mL D .                      .           .               .           .          = 3,32 cm 3
                      1L D           1000 ml D 1 mol H 2 SO 4 96 g H 2 SO 4 1,23 g D




16º) El ácido nítrico concentrado es del 70% en masa y densidad 1,41 g/mL. ¿Qué volumen de
   ácido nítrico concentrado se necesita para preparar 250 mL de dicho ácido 0,1 M?
6 4 4 7 4 48
                         M
                   0,1 mol HNO 3     1 L D HNO 3    63 g HNO 3   100 g D   1 mL D
  250 mL D HNO 3 .               .                .            .         .         = 1,59 mL D HNO 3
                       1 LD        1000 mL D HNO 3 1 mol HNO 3 70 g HNO 3 1,41 g D




17º) ¿Qué volumen de ácido clorhídrico concentrado al 36% en masa y densidad 1,1791
   g/cm3 hay que tomar para preparar 50 ml de disolución del 12% en masa y densidad
   1,0526 g/cm3.

              1,0526 g D 12 g HCl 100 g D concentrada 1 cm 3 D concentrada
  50 mL D .             .        .                   .                        = 14,88 cm 3 D concent. de HCl.
                   3
               1 cm D 100 g D          36 g HCl        1,1791g D concentrad a

18º) Disponemos de 500 mL de ácido clorhídrico 0,25 M y deseamos preparar 100 mL de otra
  disolución de ácido clorhídrico 0,025 M. ¿Cómo procederías?. Explícalo detalladamente,
  nombrando el material utilizado y su capacidad.

                    6 4 4 7 4 48
                          M
                    0,025 mol HCl    1L D        1 L Dón    1000 mL
  100 mL Dón. HCl .               .      3
                                            .             .         = 10 mL Dón HCl 0,25 M
  1 4 4 4 4 4 4 4 4 412 L4 Dón 4 41000 cm43
                            4 4     4 4 4 D 1 4 4 4 4HCl 4 L Dón
                                              0,25 mol 2 4 1 4 4 3
              Disolución FINAL = 0,0025 mol          Disolución de PARTIDA


      • Si queremos preparar 100 mL de disolución de HCl, debemos tener en el laboratorio un matraz
        aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 100 mL (0,1 L)

      • Determinamos el número de moles de HCl que precisaremos
               n moles soluto (HCl)                    n
         M=                         → 0,025 mol L =       ⇒ n = 0,0025 mol HCl
                 litros Disolución                  0,1 L
      • Necesitamos 0,0025 moles de HCl, que cogemos de la disolución inicial de HCl 0,25 M
      • Calculamos el volumen de esta disolución que tenemos que coger:
                                1 L Dón    1000 mL
         0,0025 mol HCl .                .         = 10 mL Dón HCl 0,25 M
                             0,25 mol HCl 1 L Dón
      • Necesitamos 10 mL de la disolución 0,25 M, que cogemos con una pipeta de (10 mL) y los echamos
        en un matraz aforado de 100 mL
      • A continuación completamos con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta enrasar
        aproximadamente con el volumen solicitado de 100 mL
      • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen
      • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución
      • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente
        inscripción: HCl , 0,025 M
      • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 100 mL, pipeta y cuentagotas.




19) ¿Qué volumen de disolución 2 M de ácido clorhídrico se deberá tomar para preparar
  800 cc de disolución 0,2 M?

                         6 44 7 4 48
                              M
                         0,2 mol HCl   1L D       1 L Dón 1000 mL
  •   800 cm3 Dón. HCl .             .         .            .         = 80 mL = 80 cm3 Dón HCl 2 M
                           1 L Dón 4 10004cm33
      1 4 4 4 4 4 4 4 44 2 4 4 4 4 4 4 4D 1      2 4 4 44 2 41 4 4 43
                                                   mol HCl      L Dón
                  Disolución FINAL = 0,16 mol          Disolución de PARTIDA
• V . M. Valencia = V’ . M’ . Valencia’                       (Valencia del HCl = 1→ (nº de hidrógenos del ácido)
      VDón Concentrada . M Dón C . Valencia Dón C = V ' Dón Diluida . M Dón Diluida . Valencia Dón Diluida


      V . 2 mol            . 1 = 800 cm 3 . 0,2 mol            . 1 ⇒ VDón Concentrada = 80 cm 3 D Concentrada HCl 2 M
                  dm 3                                dm 3




20) Tenemos una disolución 5 M de ácido nítrico. Calcula la cantidad de esta disolución que
  se debe tomar para preparar 250 cm3 de otra disolución más diluida cuya concentración sea
  0,5 M. ¿Cuántos moles de ácido nítrico necesitas para ello?.

                           6 4 4 7 4 48
                                  M
                           0,5 mol HNO3      1L D      1 L Dón 1000 mL
  •    250 cm3 Dón. HNO3 .               .          .           .        = 25 mL = 25 cm3 Dón HNO3 5 M
       1 4 4 4 4 4 4 4 4 44 2 1 4 4Dón4 4 10004cm33
                                L 4        4 4 44 D 1 mol 44 2 41 4 4 43
                                                      5 4 4 HCl    L Dón
                       Disolución FINAL = 0,125 mol                     Disolución de PARTIDA


  • V . M. Valencia = V’ . M’ . Valencia’                       (Valencia del ácido nítrico = 1→ (nº de hidrógenos del ácido)
      VDón Concentrada . M Dón C . Valencia Dón C = V ' Dón Diluida . M Dón Diluida . Valencia Dón Diluida


      V . 5 mol        3   . 1 = 250 cm 3 . 0,5 mol        3   . 1 ⇒ VDón Concentrada = 25 cm 3 D Concentrada HNO 3 5 M
                  dm                                  dm

  Al diluir determinado volumen de una disolución, el número de moles de soluto que
  contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒
                       n moles HNO 3
   M Dón Diluida =                           ⇒
                           V ' Dón Diluida
   n moles HNO 3 = M Dón Diluida . V ' Dón Diluida = 0,5              mol
                                                                            Litro . 0,25 L ⇒ n = 0,125 mol HNO 3




21º) Calcula que volumen de disolución de cloruro de sodio 0,2 molar, se necesita para
  preparar 1 dm3 de una disolución de NaCl 0,1 molar. Explica como la prepararías,
  indicando el volumen de agua que es preciso añadir.

             6 4 4 7 4 48
                   M
             0,1 mol NaCl 1 L D     1 L Dón NaCl
  • 1 dm D .
        3
                          .       .                                          = 0,5 L = 0,5 dm 3 Dón NaCl 0,2 M
                               3
                1 L 4 4 4 1 dm4 3
                     D
    1 4 4 4 4 442           4 4 D   1 4 mol 4 4 3
                                    0,2 4 2 NaCl
            Disolución FINAL = 0,1 mol           Disolución de PARTIDA




  • V . M . Valencia = V’ . M’ . Valencia’
      V . 0,2 mol dm 3 . 1 = 1 dm 3 . 0,1 mol dm 3 . 1 ⇒ V = 0,5 dm 3 Dón. NaCl 0,2 M

                     ⎧0,5 dm 3de Disolución 0,2 M de NaCl
                     ⎪
       Preparación → ⎨
                     ⎪(1 − 0,5) dm 3 = 0,5 dm 3 de H 2 O destilada
                     ⎩
Pasos en el laboratorio:
     • Si queremos preparar 1 dm3 de disolución de NaCl debemos tener en el laboratorio un matraz
       aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 1 dm3.
     • Necesitamos 0,5 dm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el
       matraz aforado con precaución de no verter nada
     • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta
       enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 1 dm3
     • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen
     • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución
     • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente
       inscripción: NaCl , 0,1 M
     • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 1 dm3, pipeta y cuentagotas.
22º) Una disolución de ácido clorhídrico (HCl) de d = 1,18          g
                                                                               , contiene un 35% en masa de
                                                                        cm 3
  HCl. Calcula:
  a) El volumen de esa disolución concentrada, necesario para preparar otra disolución que
    contenga 10 g de soluto en cada litro de disolución 10 g l  (         )
  b) Explica como prepararías a partir de la disolución dada, 500 cm3 de otra que resultase
    ser 3 M de HCl en agua.
  c) Los gramos del ácido que hay en 250 cm3 de la disolución dada


  a) V . Concentración . Valencia = V’ . Concentración’ . Valencia’
        35 g HCl 1,18 g D HCl 1000 cm 3 D
                 .            .            = 413 g L Dón HCl concentrado
      100 g D HCl 1 cm 3 D      1 L Dón

     V . 413 g L . 1 = 1 litro . 10 g L . 1 ⇒ V = 0,024 Litros D concentrada de HCl


                  6 47 48
                      M
                  3 mol HCl   1L D      36,5 g HCl 100 g D 1 cm3 D
             3
  b) • 500 cm D .           .         .           .       .         = 132,6 cm3 D HCl
                    14L D 4 4 4 4cm33   1 mol HCl 35 g HCl 1,18 g D
       1 4 4 4 4 4 4 2 4 1000 4 4D 1 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 43
              Disolución FINAL = 1,5 mol            Disolución de PARTIDA


     • V . M . Valencia = V’ . M’ . Valencia’
        V . 11,31 mol L . 1 = 500 cm 3 . 3 mol L . 1 ⇒ V = 132,63 cm 3 Dón de HCl

                     ⎧132,63 cm 3 de Disolución HCl
                     ⎪
       Preparación → ⎨
                     ⎪(500 − 132,63) cm 3 = 367,37 cm 3 de H 2 O destilada
                     ⎩

       Pasos en el laboratorio:
       • Si queremos preparar 500 cm3 de disolución de HCl debemos tener en el laboratorio un matraz
         aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 500 cm3.
       • Necesitamos 132,63 cm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en
         el matraz aforado con precaución de no verter nada
       • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta
         enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 500 cm3
       • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen
       • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución
       • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente
         inscripción: HCl , 3 M
•    Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 500 cm3, pipeta y
            cuentagotas.


  c) 250 cm 3 D HCl . 1,18 g D HCl . 35 g HCl = 103,25 g HCl
                         cm 3 D     100 g D HCl




23º) Se dispone en el laboratorio de una disolución de HCl del 32% de riqueza y densidad
   1,160 g/cm3. Calcula:
   a) La Molaridad de la disolución
  b) El volumen de la disolución, necesario para preparar 250 mL de otra disolución de HCl
      del 15% y densidad 1,07 g/cm3.

                                            1 mol HCl 100 cm 3 Dón.
  a)
       1,160 g Dón HCl
                         .
                                32 g HCl
                                          .           ..            = 10,2 M                   (mol L )
            1 cm 3 D         100 g Dón HCl 35,5 g HCl    1 L Dón



                  1,07 g Dón HCl 1 cm3     15 g HCl      100 g Dón HCl     1 cm3 D
  b) 250 mL Dón .                .      .              .               .             = 108,1 cm3 D HCl
                     1 cm3 Dón 4 41 4mL 41004g 4 4 4 3
       1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 42         4 4
                                               Dón HCl      32 g HCl     1,160 g Dón
                                                         1 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 44
                                                                    4              3
                                 Disolución FINAL                                 Disolución de PARTIDA




24º) Se dispone de una disolución acuosa de ácido nítrico del 25% en peso y densidad
   1,40 g/cm3. Calcula:
   a) La Molaridad de la disolución
  b) ¿Qué volumen debe tomarse de esta disolución para preparar 5 L de disolución 0,01 M?

                                                  1 mol HNO 3 1000 cm 3 Dón.
  a)
       1,40 g Dón HNO 3
                             .
                                    25 g HNO 3
                                                .            ..              = 5,56 M                     (mol L )
            1 cm 3 D             100 g Dón HNO 3 63 g HNO 3      1 L Dón


                                                                     3
  b) 5 L Dón HNO3 . 0,01 mol HNO3 . 63 g HNO3 . 100 g Dón HNO3 . 1 cm D                           = 9 cm3 D HNO3 concentrada
                         1 L Dón     1 mol HNO                       25 g HNO       1,40 g Dón
       1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 4 4 4 433                  1 4 4 4 4 443 2 4 4 4 4 4 43
                       Disolución FINAL                                Disolución de PARTIDA




25º) Un ácido sulfúrico de densidad 1,813 g/cm3 contiene 91,33% del ácido. Calcula:
  a) Su concentración en g/cm3
  b) El volumen de solución concentrada que se necesita para preparar 250 cm3 de una
     solución que contenga 0,20 mol de sulfúrico por dm3 de solución.


      g                91,33 g H SO                 1,81 g D g H 2 SO 4
  a) C cm 3 → 100 g D g H SO .
                         2  4
                                                                          = 1,66 g
                          2  4
                                                              3
                                                         1 cm D                      cm 3
0,2 mol H 2SO 4      1 LD     98 g H 2SO 4    100 g D       1 cm3 D
  b)    250 cm3 D .                   .           .              .              .          = 2,96 cm 3 Dón H 2SO 4
                          1 LD          1000 cm3 D 1 mol H 2SO 4 91,33 g H 2SO 4 1,813 g D




26º) Se tiene un litro de una disolución de ácido sulfúrico (tetraoxosulfato (VI) de
   dihidrógeno) del 98% de riqueza y densidad 1,84 g/cm3. Calcula:
   a) La Molaridad
   b) La molalidad
   c) La Fracción Molar
   d) La concentración en masa (g/L)
  e)     El volumen de esa disolución de ácido sulfúrico necesario para preparar 100 mL de
       otra disolución del 20% y densidad 1,14 g/cm3.
  f)   El volumen de ácido sulfúrico que hay que utilizar para preparar 100 ml de una
       disolución 0,4 M de dicho ácido.
  g) El volumen de ácido sulfúrico necesario para preparar 400 cm3 de disolución de dicho
     ácido 400 g/L
  h) Explica como prepararías en el laboratorio a partir de esta disolución, 500 cm3 de otra
     que resultase 3 M
  i)    El volumen de dicha disolución necesario para neutralizar 1 mol de NaOH

  a) FACTORES DE CONVERSION: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 20% ⇒
       98 g H 2 SO 4 1,84 g Dón 1mol H 2 SO 4
                    .          .
        100 g Dón 1 cm 3 Dón 98 g H 2 SO 4
                                              = 18,4 M →             (mol L → mol dm )
                                                                                    3




       RAZONAMIENTO: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 98% ⇒
       Disponemos de 1 litro de la disolución indicada. La concentración de la disolución no depende de la
       cantidad que consideremos. Cualquier cantidad de la misma que cojamos, tendrá la misma
       concentración ⇒ Para determinarla podemos partir de cualquier cantidad, por ejemplo 100 g de Dón.,
       ó 1 Litro de Dón del ácido:

       • Conocida la densidad: ¿Qué VOLUMEN de disolución hay en 100 g de Dón.?
              mD             m              1 cm 3 Dón        1 L Dón
          dD =     ⇒ VD = D = 100 g D .                   .               = 0,0544 L Dón H 2 SO 4
              VD             dD             1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón
             n soluto (H 2 SO 4 ) g H 2 SO 4      98 g H 2 SO 4
          M=                     =           =      g
                                                                  = 18,4 mol l (M)
              V en 1itros de D     Mm . L D     98     . 0,0544 L
                                                         mol


       • Conocida la densidad: ¿Qué MASA de disolución hay en 1 Litro de D?
mD                      1,84 g Dón             1000 cm 3 Dón
       dD =    ⇒ m D = d D .VD =              .1 L Dón .               = 1840 g Dón H 2SO 4
           VD                     1 cm 3 Dón                1 L Dón
                                                               98
                                                     1840 g .
           n soluto al 98%     g H 2SO 4 al 98%               100 = 18,4 mol (M)
       M=                    =                    =      g                   l
          V en 1itros de Dón     Mm . L Dón         98 mol .1 L Dón


                                       ⎧Solouto → 98 g de H 2SO 4
b) Al 98% → en 100 g de Disolución hay ⎨
                                       ⎩disolvente → (100 − 98) g = 2 g de H 2 O destilada
         98 g H 2 SO 4       1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O.
                           .               .              = 500              mol
                                                                                   kg d. (m)
     2 g disolvente (H 2 O) 98 g H 2 SO 4 1 kg H 2 O

                                                              98
                                                                   mol H 2 SO 4
c)                    n soluto (H 2 SO 4 )                    98
      Xs =                                            =                             = 0,9
           n soluto (H 2 SO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 98                  2
                                                           mol H 2 SO 4 + mol H 2 O
                                                        98               18
d) FACTORES DE CONVERSION: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 98% ⇒

     98 g H 2SO 4 1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón
                 .          .              = 1803,2                 g
                                                                        L
      100 g Dón 1 cm 3 Dón     1 L Dón

     RAZONAMIENTO: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 98% ⇒
     • Conocida la densidad: ¿Qué VOLUMEN de disolución hay en 100 g de D?
                   mD             m             1 cm 3 Dón       1 L Dón
       dD =             ⇒ VD = D = 100 g D .                .            = 0,0544 L Dón H 2 SO 4
                   VD              dD          1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón
                     g soluto (H 2 SO 4 ) 98 g H 2 SO 4
       C   g
               l   =                     =              = 1803,2 g l
                      V en 1itros de D 0,0544 L Dón

     • Conocida la densidad: ¿Qué MASA de disolución hay en 1 litro de D?
                   mD                          1,84 g Dón            1000 cm 3 Dón
       dD =             ⇒ m D = d D .VD =                 .1 L Dón .               = 1840 g Dón H 2 SO 4
                   VD                          1 cm 3 Dón              1 L Dón
                                                               98
                     g soluto (H 2 SO 4 3 ) al 98% 1840 g . 100
       C   g
               l   =                                =             = 1803,2 g l
                          V en 1itros de D                 1L



                1,14 g Dón Final 20 g H 2 SO 4 100 g Dón.                         1 cm 3 Dón
e) 100 mL Dón .         3
                                .             .                                 .            = 12,64 cm 3 Dón de H 2 SO 4
                                  100 g Dón 98 g H 2 SO 4                         1,84 g Dón
   1 4 4 4 4 4 4 1 cm2 Dón 4 4 4 4 4 4 3 1 4 4 4 4 2
                   4 4 4 4                                                      4 4 4 43
                            Disolución FINAL                       Disolución de PARTIDA


     PRIMER RAZONAMIENTO: Partiendo de la Molaridad de la disolución Inicial
     Queremos preparar 100 mL de otra disolución del 20% y densidad 1,14 g/cm3 →
     Comenzaremos por calcular el número de moles de H2SO4 que necesitamos para preparar esta
     disolución:
                                   1,14 g Dón H 2SO4 1 cm3   20 g H 2SO 4   1 mol H 2SO 4
                    100 mL Dón .        3
                                                    .      .              .               = 0,233 mol H 2SO4
                                   1 cm Dón H 2SO4 1 mL 100 g Dón H 2SO4 98 g H 2SO4
     A continuación con los moles necesarios calculados, determinamos el volumen de la disolución
     1,84 M que contiene los 0,233 moles de H2SO4:
                                         1 L Dón H 2SO4
                    0,233 mol H 2SO4 .                   = 0,01266 L Dón H 2SO4 = 12,7 mL de Dón. H 2SO4
                                         18,4 mol H 2SO4
SEGUNDO RAZONAMIENTO:
     ¿Qué masa de ácido hay en 100 ml de disolución?:
     Conocido el volumen y la densidad, determinamos la masa que está contenida en los 100 ml:
                     mD
              dD =      ⇒ m D = d D .VD = 1,14 g cm 3 . 100 mL = 114 g Disolución H 2 SO 4
                     VD

     Como la pureza del ácido es del 20%, para obtener estos 114 g , se precisan:
                                        20 g H 2SO4
             114 g Dón H 2SO4 .                       = 22,8 g H 2SO4
                                     100 g Dón H 2SO4

     Dado que la pureza del ácido cuyo volumen se quiere calcular es del 98%, para obtener los 22,8 g de
     ácido, se precisan:
                                  100 g Dón de H 2 SO 4
              22,8 g H 2 SO 4 .                         = 23,27 g Dón de H 2 SO 4
                                      98 g H 2 SO 4

     Conocida la masa de Disolución del ácido y su densidad, se puede calcular el volumen necesario:
                     mD       m     23,27 g Dón
              dD =      ⇒ VD = D =              = 12,74 cm 3 Dón de H 2 SO 4
                     VD       dD        g
                                   1,84 cm3 Dón

              6 4 47 4 48
                     M

f) 100 ml D . 0,4 mol H 2SO4     1L D       98 g H 2SO4   100 g D    1 cm3 D
                             .           .              .          .         = 2,17 cm3 D H 2SO4
   1 4 4 4 4 4 4  1 4L2 D 4 4 1000 4ml 3
                         4     4 4 4   D 1 mol H 2SO4 98 g H 2SO4 1,84 g D
                                           1 4 4 4 4 4 4 42 4 4 4 4 4 4 43
                 Disolución FINAL                           Disolución de PARTIDA


     RAZONAMIENTO:
     Queremos preparar 100 mL de otra disolución 0,4 M del mismo ácido →
     Comenzaremos por calcular el número de moles de H2SO4 que necesitamos para preparar esta
     disolución:
                             0,4 mol H 2SO4   1L
             100 mL Dón .                   .      = 0,04 mol H 2SO4
                            1 L Dón H 2SO4 1000 mL
     A continuación con los moles necesarios calculados, determinamos el volumen de la disolución
     1,84 M que contiene los 0,04 moles de H2SO4:
                                  1 L Dón H 2SO4
              0,04 mol H 2SO4 .                   = 2,17 .10−3 L Dón H 2SO4 = 2,17 mL de Dón. H 2SO4
                                  18,4 mol H 2SO4



g)                 400 g H 2 SO 4      1L       100 g Dón 1 cm 3 D
      400 cm 3 D .                .          .             .        = 88,7 cm 3 Dón
      1 4 4 4 4 4 44  1 2L 4 4 4 4 4 4 cm 3 98 g H 2 SO 4 1,84 g D
                           D        1000 4 3   1 4 4 4 4 2 4 4 4 43
                  Disolución FINAL                    Disolución de PARTIDA




               6 4 4 7 4 48
                     M
               3 mol H 2SO4     1L D      98 g H 2SO4    100 g D    1 cm3 D
h) 500 cm3 D .              .          .              .           .         = 81,52 cm3 D H 2SO4
                  14L D 4 4 1000 4 433
   1 4 4 4 4 4 4 2 4          4 4 cm D 1 mol H 24 44 498 2 4 4SO44 1,84 g 3
                                                   SO     g H2            D
                                         1 4 4 4        4       4 4 4 4
             Disolución FINAL = 1,5 mol                      Disolución de PARTIDA


                      ⎧Soluto → 81,52 cm 3 de Disolución H 2 SO 4
                      ⎪
      Preparación → ⎨
                      ⎪disolvente → (500 − 81,52) cm 3 = 418,48 cm 3 de H 2 O destilada
                      ⎩
     Pasos en el laboratorio:
     • Si queremos preparar 500 cm3 de disolución de H2SO4 debemos tener en el laboratorio un matraz
       aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 500 cm3.
     • Necesitamos 81,52 cm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el
       matraz aforado con precaución de no verter nada
• A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta
          enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 500 cm3
        • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen
        • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución
        • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente
          inscripción: H2SO4 , 3 M

        • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 500 cm3, pipeta y cuentagotas.


                                            H 2 SO 4   +     2 NaOH              →   Na 2 SO 4   +    2 H 2O

   i)     Condiciones Iniciales → 98 % , 1,84 g/cm 3             1 mol                   ⎯                  ⎯
          Reaccionan             →          0,5 mol             1 mol                 0,5 mol          1 mol

                           1 mol H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 100 g D H 2 SO 4 1 cm 3 H 2 SO 4
          1 mol D NaOH .                 .               .              .                 = 27,17 cm 3 D
                           12 4 4 2 NaOH 1 mol D H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 1,84 g D H 2 SO 4
                              mol 4 43
          1 4 4 4 4 4 2 4 Estequiome4 3
                           4 4 4 tría
                   0,5 mol H 2SO 4
27º) Disponemos de una disolución de ácido clorhídrico en agua al 60% en masa de densidad
   1,2 g/cm3.
  a) Calcula la concentración de la disolución en sus distintas formas de expresión
  b) Explica como prepararías en el laboratorio a partir de esta disolución, 500 cm3 de otra
     que resultase 3 M.

  a)
            C% en masa → 60%

                     60 g HCl 1,2 g D 1000 cm 3 D
            C gL →            .        .          = 720                  g
                                                                             l
                      100 g D 1 cm 3 D   1L D

                   60 g HCl 1 mol HCl 1,2 g D 1000 cm 3 D
             M→            .         .         .          = 19,73 mol L
                   100 g D 36,5 g HCl 1 cm 3 D   1 LD

                                                ⎧ Soluto → HCl = 60 g
             al 60 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                                ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 − 60) g = 40 g = 0,04 Kg

                   60 g HCl 1 mol HCl 1000 g H 2 O         mol H 2 SO 4
             m→              .          .           = 41,1              = 41,1                       mol
                                                                                                           Kg d.   (m )
                   40 g H 2 O 36,5 g HCl 1 kg H 2 O         kg H 2 O


                                                                 60
                                                                     mol HCl
                             n soluto (HCl)                     36,5
             Xs =                                       =                          = 0,43
                  n soluto (HCl) + n disolvente (H 2 O)    60           40
                                                               mol HCl + mol H 2 O
                                                          36,5          18
             X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,43 = 0,57


                 3 mol HCl   1L D         36,5 g HCl 100 g D 1 cm 3 D
             3
   b) 500 cm D .           .            .           .       .         = 76,04 cm 3 Dón HCl
                   1 L D 4 1000 4cm 3 3 1 mol HCl 60 g HCl 1,2 g D
      1 4 4 4 4 4 44 2 4 4 4 4 4      D 1 4 4 4 4 44 2 4 4 4 4 4 43
               Disolución FINAL = 1,5 mol                  Disolución de PARTIDA
⎧76,04 cm 3de Disolución HCl
                       ⎪
         Preparación → ⎨
                       ⎪(500 − 76,04) cm 3 = 423,96 cm 3 de H 2 O destilada
                       ⎩

        Pasos en el laboratorio:
        • Si queremos preparar 500 cm3 de disolución de HCl, debemos tener en el laboratorio un matraz
          aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 500 cm3.
        • Necesitamos 76,04 cm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el
          matraz aforado con precaución de no verter nada
        • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta
          enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 500 cm3
        • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen
        • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución
        • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente
          inscripción: HCl , 3 M

        • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 500 cm3, pipeta y cuentagotas.


28º) Se tiene un ácido sulfúrico diluido al 49% de densidad 1,1 g/cm3. Calcula:
  a) Su Molaridad
  b) Su molalidad
  c) Su concentración en g/l
  d) La Fracción Molar del soluto
  e) El volumen de dicha disolución necesario para neutralizar 1 mol de NaOH

         49 g H 2SO 4 1 mol H 2 SO 4 1,1 g D 1000 cm 3 D       mol H 2 SO 4
   a)                .               .       .           = 5,5              = 5,5 M
           100 g D                        3
                       98 g H 2 SO 4 1 cm D     1 lD              1D

                                            ⎧ Soluto → H 2SO 4 = 49 g
         al 49 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                            ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 49) g = 51 g = 0,051 Kg
   b)


         49 g H 2 SO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O       mol H 2 SO 4
                       .             .             = 9,8              = 9,8 m
         51 g d (H 2 O) 98 g H 2SO 4 1 Kg H 2 O           Kg H 2 O

               n moles soluto   g H 2SO 4          49 g H 2SO 4
          m=                  =             =                          = 9,8             mol
                                                                                               Kg d.
               Kg disolvente Mm . Kg (H 2 O) 98 g/mol . 0,051 Kg H 2 O


                                            ⎧ Soluto → H 2SO 4 = 49 g
         al 49 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                            ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 49) g = 51 g
   c)


          49 g H 2 SO 4 1,1 g D H 2 SO 4 1000 cm 3 D           g H 2 SO 4
                         .      3
                                        .                = 539            = 539      g
                                                                                         L
        100 g D H 2 SO 4   1 cm D         1 L D H 2 SO 4         1D
49
                                                                    mol H 2 SO 4
                       n soluto (H 2 SO 4 )                    98
   d) X s =                                            =                             = 0,15
            n soluto (H 2 SO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 49                 51
                                                            mol H 2 SO 4 + mol H 2 O
                                                         98               18




                                            H 2 SO 4   +    2 NaOH       →     Na 2 SO 4    +     2 H 2O

   d)      Condiciones Iniciales → 49 % , 1,1 g/cm 3          1 mol               ⎯                 ⎯
           Reaccionan                   →   0,5 mol            1 mol             0,5 mol            1 mol

                              1 mol H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 100 g D H 2 SO 4 1 cm 3 H 2 SO 4
          1 mol D NaOH .                    .              .               .                = 90,9 cm 3 D
                              1 4 4 2 NaOH 1 mol D H 2 SO 4 49 g H 2 SO 4 1,1 g D H 2 SO 4
                               2 mol 4 43
          1 4 4 4 4 4 2 4 Estequiome4 3
                           4 4 4 tría
                      0,5 mol H 2SO 4




29º) Una disolución de hidróxido sódico en agua que contiene un 25% de hidróxido, tiene una
   densidad de 1,25 g/ml. Calcula:
   a) Molaridad
   b) Molalidad
   c) Fracción molar del soluto
   d) Concentración en gramos/litro


        25 g NaOH 1,25 g D 1000 mL D 1 mol NaOH        mol NaOH
  a)             .         .        .           = 7,81          = 7,81 M
         100 g D 1 mL D       1 lD    40 g NaOH           LD

         RAZONAMIENTO por Fórmula: ¿Qué masa hay en 1 litro de Disolución?:
               mD                             1,25 g D            1000 mL D
        dD =      ⇒ m D = d Disolución . VD =          .1 litro .            = 1250 g D de NaOH
               VD                             1 mL D               1 litro D
                                                                                      25
                                                                  1250 g NaOH .
               n moles soluto al 25% g NaOH al 25%                                   100 = 7,81
        M=                          =               =                                              mol
                                                                                                          L
                 litros Disolución     Mm . 1 litro                    40 g/mol . 1 L


                                        ⎧ Soluto → NaOH = 25 g
  b) al 25 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                        ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 − 25) g = 75 g = 0,075 Kg

         25 g NaOH 1 mol NaOH 1000 g H 2 O         mol NaOH
                      .         .           = 8,33           = 8,33 m
        75 g d (H 2 O) 40 g NaOH 1 Kg H 2 O         Kg H 2 O

        RAZONAMIENTO: Conocido el % en masa:

               n moles soluto   g NaOH             25 g NaOH
        m=                    =             =                          = 8,33               mol
                                                                                                  Kg d.
               Kg disolvente Mm . Kg (H 2 O) 40 g/mol . 0,075 Kg H 2 O
25
                                                            mol NaOH
                      n soluto (NaOH)                    40
  c) X s =                                       =                         = 0,13
           n soluto (NaOH) + n disolvente (H 2 O) 25             75
                                                      mol NaOH + mol H 2 O
                                                   40            18


       25 g NaOH 1,25 g D 1000 ml D         g NaOH
  d)            .        .          = 312,5        = 312,5      g
                                                                    L
        100 g D   1 ml D    1L D              1D




30º) Se disuelven 5 g de HCl en 35 g de agua. Si la densidad de la disolución a 20ºC es
   1,060 g/cm3. Halla la concentración de la disolución:
   a) En % en peso
   b) En gramos / litro
   c) La Molaridad
   d) La molalidad
   e) La Fracción Molar del soluto
                                       ⎧                 MASA
                                       ⎪
                          Disolución → ⎨ Soluto     → 5 g NaOH
                                       ⎪ disolvente → 35 g H O
                                       ⎩                    2

                             Masa Total Disolución ⎯
                                                   ⎯→        40 g D

                          5 g HCl
  a)   % en Peso =                        .100 = 12,5 %
                     5 g HCl + 35 g H 2 O

       5 g HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D         g HCl
  b)          .     3
                        .            = 132,5       = 132,5              g
                                                                            L
       40 g D 1 cm D       1L D               L D

       12,5 g HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D         g HCl
                 .     3
                           .            = 132,5       = 132,5               g
                                                                                L
        100 g D 1 cm D        1L D               L D


       5 g HCl 1 mol HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D        mol HCl
  c)          .         .     3
                                  .            = 3,63         = 3,63 M
       40 g D 36,5 g HCl 1 cm D      1L D              L D
12,5 g HCl 1 mol HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D        mol HCl
                  .          .    3
                                       .           = 3,63         = 3,63 M
         100 g D 36,5 g HCl 1 cm D        1 LD             L D

        132,5 g HCl 1 mol HCl          mol HCl
                   .            = 3,63         = 3,63 M
           1 LD      36,5 g HCl         L D

                                             ⎧ Soluto → HCl = 12,5 g
   d)   al 12,5 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                             ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 12,5) g = 87,5 g = 0,0875 Kg

          12,5 g HCl      1 mol HCl 1000 g H 2 O        mol HCl
                        .           .            = 3,91          = 3,91 m
        87,5 g d (H 2 O) 36,5 g HCl 1 Kg H 2 O          Kg H 2 O

          5 g HCl       1 mol HCl 1000 g H 2 O        mol HCl
                      .           .            = 3,91          = 3,91 m
        35 g d (H 2 O) 36,5 g HCl 1 Kg H 2 O          Kg H 2 O

              n moles soluto     g HCl              12,5 g HCl
         m=                  =             =                             = 3,91              mol
                                                                                                   Kg d.
              Kg disolvente Mm . Kg (H 2 O) 36,5 g/mol . 0,0875 Kg H 2 O


                                                      12,5
                                                           mol HCl
                     n soluto (HCl)                   36,5
  e) Xs =                                     =                            = 0,06
          n soluto (HCl) + n disolvente (H 2O) 12,5 mol HCl + 87,5 mol H O
                                                                        2
                                                36,5           18
31º) Se prepara una disolución mezclando 25 g de cloruro de sodio con 2 litros de agua. Si la
   densidad de la mezcla es 1,25 g/cc. Halla: En % en peso
    a) Molaridad
    b) Concentración en g/mL
    c) % en peso
    d) Molalidad
    e) La Fracción Molar del soluto
                                       ⎧                MASA
                                       ⎪
                        Disolución → ⎨ Soluto       →   25 g NaCl
                                       ⎪ disolvente → 2000 g H O
                                       ⎩                      2

                            Masa Total Disolución ⎯
                                                  ⎯→             2025 g D


           25 g NaCl 1 mol NaCl 1,25 g Dón 1000 cm 3
   a)   • 2025 g Dón . 58,5 g NaCl .            .    = 0,26 M
                                     1 cm 3 Dón   1L

         1,24 g NaCl 1 mol NaCl 1,25 g Dón 1000 cm 3
        • 100 g D . 58,5 g NaCl .            .       = 0,26 M
                                  1 cm 3 Dón   1L

            0,015 g NaCl 1 mol NaCl 1000 mL
        •               .          .        = 0,26 M
             1 mL Dón 58,5 g NaCl     1L


         25 g NaCl 1,25 g Dón 1000 cm 3 1 L
   b) • 2025 g Dón .            .              = 0,015                 g
                                                                           mL
                     1 cm 3 Dón   1L   1000 mL
1,24 g NaCl 1,25 g Dón 1 cm 3 Dón
        • 100 g Dón .           .           = 0,015          g
                                                                 mL
                      1 cm 3 Dón 1 mL Dón


                             25 g NaCl
   c)   % en Peso =                            . 100 = 1,24 %
                      25 g NaCl + 2000 g H 2 O



                                             ⎧ Soluto → NaCl = 1,24 g
   d)   al 1,24 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                             ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 1,24) g = 98,76 g = 0,0987 Kg

            1,24 g NaCl     1 mol NaCl 1000 g
        • 98,76 g d (H O) . 58,5 g NaCl . 1 Kg = 0,21                kg d. =
                                                              mol              0,21 m
                      2


            25 g NaCl      1 mol NaCl 1000 g
        • 2000 g d (H O) . 58,5 g NaCl . 1 Kg = 0,21                kg d. =
                                                            mol                0,21 m
                     2


              n moles soluto      g NaCl              1,24 g NaCl
        • m = Kg disolvente = Mm . Kg (H O) = 58,5 g/mol . 0,0987 Kg H O = 0,21
                                                                                mol
                                                                                    Kg d.
                                         2                            2



                                                       1,24
                                                            mol NaCl
                     n soluto (NaCl)                   58,5
  e) Xs =                                      =                              = 0,004
          n soluto (NaCl) + n disolvente (H 2O) 1,24 mol NaCl + 98,76 mol H O
                                                                           2
                                                 58,5            18
32º) Una disolución contiene 147 g de ácido sulfúrico en 1500 cc. de disolución. Si la densidad
   de la disolución es de 1,05 g/mL. Calcula:
   a) La Molaridad
   b) La molalidad
   c) La fracción molar del soluto y del disolvente
   d) La concentración centesimal de la disolución
   e) La concentración en masa (g/L)

                          ⎧                   MASA
                          ⎪                                                    147 g
                          ⎪ Soluto : H 2 SO 4 → 147 g        ⇒ n (s) =                    = 1,5 mol H 2 SO 4
                          ⎪
                          ⎪                                                    98 g mol
             Disolución → ⎨
                          ⎪ disolvente : H O → 1428 g                             1428 g
                                                              ⇒ n (disol) =                  = 79,3 mol H 2 O
                          ⎪               2
                                                                                  18 g mol
                          ⎪
                          ⎪
                          ⎩
                      Masa Total Disolución ⎯
                                            ⎯→ 1575 g        ⇒ V(Disolución) = 1500 cm 3 = 1,5 L


  Masa H2O = Masa Disolución – masa de soluto = 1575 g – 147 g = 1428 g H2O
                                     1,05 g Dón 1 mL
             Masa Dón. = 1500 cm 3 .           .        = 1575 g Dón
                                        1 mL     1 cm 3

  a) M = n moles soluto = 1,5 mol H 2 SO 4 = 1 M         (mol L )
           litros Disolución         1,5 L
n moles soluto 1,5 mol H 2SO 4
  b)   m=                   =                = 1,05            mol
                                                                     Kg d.
              Kg disolvente 1,428 Kg H 2 O


                         n soluto (H 2 SO 4 )                     1,5 mol H 2 SO 4
  c)   Xs =                                              =                                  = 0,018
              n soluto (H 2 SO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 1,5 mol H 2 SO 4 + 79,3 mol H 2 O

       X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,018 = 0,982


                               147 g H 2SO 4
  d)   % en Peso H 2SO 4 =                      . 100 = 9,33 %
                             1575 g Dón H 2SO 4

       % en Peso H 2 O = 100% − 9,33% = 90,67 %


                 g H 2 SO 4 147 g H 2 SO 4
  e)   C gL →              =               = 98        g
                                                           L
                   L Dón     1,5 L Dón




33º) Una disolución acuosa de ácido fosfórico contiene a 20ºC, 300 g/l de dicho ácido. Si su
   densidad es de 1,153 g/cm3. Calcula:
   a) Su concentración en % en peso
   b) Su Molaridad
   c) Su Normalidad
   d) Su molalidad
   e) La Fracción molar del ácido

  a) Necesitamos conocer la masa de soluto que hay en 1 Litro de disolución:
              mD                       1,153 g Dón             1000 cm 3 Dón
       • dD =    ⇒ m D = d D .VD =                 . 1 L Dón .                = 1153 g Dón H 3 PO
              VD                        1 cm 3 Dón                 1 L Dón
               masa soluto (H 3 PO 4 )         300 g H 3 PO 4
           C%=                         . 100 =                 . 100 = 26,02 %
                 masa Disolución                 1153 g D
           300 g H 3 PO 4 1 cm 3 D     1 LD
       •                 .          .            .100 = 26,02 %
              1 LD         1,153 g D 1000 cm 3 D


        300 g H 3 PO 4 1 mol H 3 PO 4
  b)                  .               = 3,06        mol
                                                          L = 3,06      M
           1 LD         98 g H 3 PO 4
        26,02 g H 3 PO 4 1 mol H 2 SO 4 1,153 g D 1000 cm 3 D        mol H 3 PO 4
                        .              .          .           = 3,06              = 3,06 M
            100 g D       98 g H 2 SO 4 1 cm 3 D     1 LD               L D
c)   N = M . valencia = 3,06 . 3 = 9,18 N
       3,06 mol H 3 PO 4 3 eq − g H 3 PO 4
                          .                 = 9,18    eq-g
                                                             L   = 9,18 N
            1 LD             1 mol H 3 PO 4

                                             ⎧ Soluto → H 3 PO 4 = 26,02 g
  d)   al 26,02 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨
                                             ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 − 26,02) g = 73,98 g = 0,074 Kg
       26,02 g H 3 PO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O           mol HPO 4
                        .               .             = 3,59               = 3,59 m
       73,98 g d (H 2 O) 98 g H 2 SO 4 1 Kg H 2 O              Kg H 2 O


   e) Para calcular las fracciones molares, necesitamos conocer el número de moles de soluto y
      disolvente. Los determinamos a partir de las cantidades que hay en 1 litro de disolución:

                                  ⎧ Soluto → H 3 PO 4 = 300 g
       en 1 Litro de Disolución ⇒ ⎨
                                  ⎩ Disolvente → H 2 O = 1153 g Dón − 300 g soluto = 853 g H 2 O

                                                                                        300
                                                                                            mol
                                                  n soluto (H 3 PO 4 )                   98
       • 300 g L , 1,153 g cm3 → X s =                                            =                   = 0,06
                                       n soluto (H 3 PO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 300       853
                                                                                       mol +     mol
                                                                                    98       18
                                                                                      26,02
                                                                                            mol
                                              n soluto (H 3 PO 4 )                     98
       • C% = 26,02% → X s =                                                    =                      = 0,06
                                   n soluto (H 3 PO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 26,02        73,98
                                                                                      mol +       mol
                                                                                  98         18
         X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,06 = 0,94




1º) De una disolución que contiene 22,4 g de hidróxido potásico en 400 cm3 de disolución, se
   toman 100 mL a los que se añaden 200 cm3 de otra disolución 1,2 M de la misma sustancia,
   y 100 cm3 de agua. Determina:
   a) La molaridad de la disolución resultante?
  b) ¿Cuántos gramos de soluto habrá en 20 cm3 de esa disolución?.


            D (1)                   D (2)                                     D (RESULTANTE)
            KOH          +         KOH            +      H 2O           ⎯
                                                                        ⎯→        400 cm 3 Dón
        100 mL , 1 M          200 cm 3 , 1,2 M         100 cm 3                    0,4 Litros
                                                                                 M ? , gr. KOH ?
22,4 g KOH 1 mol KOH 1000 cm 3
  Concentración de la disolución:                    .         .         =1 M
                                         400 cm 3 Dón 56 g KOH    1L

 Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones y agua ⇒ El volumen total =
 a la suma de los volúmenes mezclados

                                 1 mol KOH
  n (1) (KOH) → 0,1 L D KOH .              = 0, l mol KOH
                                 1 L D KOH
                                 1,2 mol KOH
  n (2) (KOH) → 0,2 L D KOH .                = 0,24 mol KOH
                                  1 L D KOH
  n (TOTAL) = 0,1 + 0,24 = 0,34 mol KOH → que están disueltos en un VTOTAL de 0,4 Litros

  Observación: el agua solo disuelve la disolución de KOH → no se tienen en cuenta sus moles, pero si su
  volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de KOH

  Al diluir determinado volumen de una disolución, el número de moles de soluto que
  contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒

                          n moles Totales 0,34 mol KOH
  a) M (Dón Resultante) = V total de la Dón = 0,4 L Dón = 0,85
                                                               mol
                                                                   L

                0,85 mol KOH 56 g KOH (soluto)
  b) 0,02 L .               .                  = 0,95 g KOH
                   1 L Dón       1 mo KOH




2º) Una disolución 0,5 M de HNO3 con un volumen de 200 cm3 se mezcla con 600 cm3 de otra
   disolución de HNO3 1,2 M. Calcula la molaridad de la disolución resultante


                    D (1)                     D (2)                   D (RESULTANTE)
                   HNO 3             +       HNO 3        ⎯
                                                          ⎯→              0,2 L D(1)
                  200 cm 3                   600 cm 3                     0.6 L D(2)
                   0,5 M                     1,2 M                    V. Total = 0,8 L Dón
                                                                            M?
 Al mezclar dos disoluciones se consideran Volúmenes Aditivos: significa que El volumen
 total = a la suma de los volúmenes mezclados
 V (D1) = 0,2 L ,, V (D2) = 0,6 L ⇒
 El Volumen de la disolución = VD 1 + VD 2 = 0,8 Litros

                         n moles Totales
  M (Dón Resultante) =
                         V total de la Dón

                                     0,5 mol HNO 3
  n (1) (HNO 3 ) → 0,2 L D HNO 3 .                 = 0, l mol HNO 3
                                     1 L D HNO 3
                                     1,2 mol HNO 3
  n (2) (HNO 3 ) → 0,6 L D HNO 3 .                 = 0,72 mol HNO 3
                                      1 L D HNO 3
  n (TOTAL ) (HNO 3 ) = 0,1 + 0,72 = 0,82 mol HNO 3 → que están disueltos en un VTOTAL de 0,8 Litros
n moles Totales 0,82 mol HNO 3
  M (Dón Resultante) =                     =            = 1,025 mol
                         V total de la Dón   0,8 L Dón              L




3º) Se mezclan medio litro de disolución de ácido clorhídrico 0,2 M con 300 cm3 de otra
   disolución de HCL del 85% de riqueza y densidad 1,1 g/cm3. Considerando volúmenes
   aditivos. Calcula la molaridad de la disolución resultante


              D (1)                              D (2)                  D (RESULTANTE)
              HCl               +                HCl               ⎯
                                                                   ⎯→       0,5 L D(1)
                                             3                 3
           0,5 L , 2 M               300 cm , 85% , 1,1 g/cm               0.3 L D(2)
                                                                          0,8 Litros
                                                                            M?
 Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la
 suma de los volúmenes mezclados

 V (D1) = 0,5 L     V (D2) = 300 cm3 = 0,3 L ⇒
 El Volumen de la disolución = VD 1 + VD 2 = 0,8 Litros

                         n moles Totales
  M (Dón Resultante) =
                         V total de la Dón

                                    0,2 mol HCL
  n (1) (HCl) → 0,5 L D HCl .                   = 0, l mol HCl
                                     1 L D HCl
1,1 g D HCl  85 g HCl   1 mol HCl
  n (2) (HCl) → 300 cm 3 D HCl .       3
                                                 .       .           = 7, 7 mol HCl
                                   1 cm D HCL 100 g D HCL 36,5 g HCL

  n (TOTAL ) (HCl) = 0,1 + 7,7 = 7,8 mol HCl → que están disueltos en un VTOTAL de 0,8 Litros


                         n moles Totales 7,7 mol HCl
  M (Dón Resultante) =                     =           = 9,63 mol
                         V total de la Dón   0,8 L Dón            L




4º) El ácido fluorhídrico concentrado, tiene una concentración del 49% en peso y una
   densidad de 1,17 g/mL. Calcula:
  a) La molaridad de la disolución
  b) La molaridad de la disolución que resulta de mezclar 500 mL de este ácido con 1 Litro
      de ácido fluorhídrico 2 M.

  a) 1,17 g Dón HF .        49 g HF
                                     .
                                       1 mol HF 1000 mL
                                               ..       = 28,7 M   (mol L )
        1 mL Dón         100 g Dón HF 20 g HF 1 L Dón

  b)

                          D (1)                       D (2)                   D (RESULTANTE)
                          HF                     +    HF         ⎯
                                                                 ⎯→               0,5 L D(1)
            500 mL , 49%, 1,17 g/mL                  1 L, 2M                     1 L D(2)
                                                                                  1,5 Litros
                                                                                    M?
 Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la
 suma de los volúmenes mezclados

  V (D1) = 0,5 L          V (D2) = 1 L ⇒ El Volumen de la disolución = VD 1 + VD 2 = 1,5 Litros
n moles Totales
  M (Dón Resultante) =
                         V total de la Dón

                              1,17 g Dón 49 g HF 1 mol HF
  n (1) (HF) → 500 mL .                 .           .      = 14,33 mol HF
                                 1 mL     100 g Dón   20 g

                                 2 mol HF
  n (2) (HCl) → 1 L Dón HF .              = 2 mol HF
                                 1 L Dón

  n (TOTAL ) (HF) = 14,33 + 2 = 16,33 mol HF → que están disueltos en un VTOTAL de 1,5 Litros


                         n moles Totales 16,33 mol HF
  M (Dón Resultante) =                     =           = 10,9 mol (M)
                         V total de la Dón   1,5 L Dón           L




5º) A 200 cm3 de una disolución que contiene 60 g de NaCl, se le añaden 50 g de NaCl.
  Calcula;
  a) La molaridad inicial
  b) La molaridad final de la disolución resultante


                  D (1)                                            D (RESULTANT E)
                  NaCl              +     NaCl     ⎯
                                                   ⎯→                  200 cm 3 Dón
              200 cm 3 , 60 g             50 g                0,2 Litros, (60 g`+ 50 g = 110 g )
                                                                             M?

                     n moles iniciales g. iniciales NaCl     60 g NaCl
  a) M (inicial) =                    =                  =                    = 5,13 mol
                                                                                         L
                         V Dón            Mm . V Dón       58,5 g mol . 0,2 L



                   n moles finales g. finales NaCl     110 g NaCl
  b) M (final) =                  =                =                    = 9,4 mol
                                                                                  L
                      V Dón         Mm . V Dón       58,5 g mol . 0,2 L
6º) A 300 mL de disolución que contiene 5 g de NaOH se le añaden 100 mL de agua. Calcula
  la molaridad de la disolución resultante


                     D (1)                                            D (RESULTANTE)
                    NaOH                   +        H 2O     ⎯
                                                             ⎯→          400 mL Dón
               300 mL , 5 g NaOH                   100 mL                 0,4 Litros
                                                                               M?

 Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar una solución con agua ⇒ El volumen total =
 a la suma de los volúmenes mezclados

  Al diluir determinado volumen de una disolución, (en este caso con agua), el número de
  moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒

  Observación: el agua solo disuelve la disolución de NaOH → no se tienen en cuenta sus moles, pero si
  su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de NaOH

                                  1 mol NaOH
  n (1) (NaOH) → 5 g NaOH .                   = 0, l25 mol NaOH
                                   40 g NaOH
  n (TOTAL) (Dón Resultante   = 0,125 mol → que están disueltos en un VTOTAL de 0,4 Litros

                         n moles Totales 0,125 mol NaOH
  M (Dón Resultante) =                     =            = 0,31 mol
                         V total de la Dón   0,4 L Dón             L




7º) ¿Qué hemos de hacer para transformar 200 ml de una disolución 0,6 M de sulfato de
  cobre (II), en otra 0,4 M?
                                                                       a
  Para convertir una disolución en otra más diluida (0,6 M ⎯ 0,4 M) , debe añadirse agua.
                                                           ⎯→

  Y tendremos que considerar que los Volúmenes son Aditivos: lo que significa que al mezclar
  dos soluciones ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados


                          D (1)                                            D (RESULTANTE)
                         CuSO 4                +      H 2O      ⎯
                                                                ⎯→             0,2 L D(1)
                     0,2 L , 0,6 M                   x Litros                    x L H 2O
                                                                             (0,2 + x ) Litros
                                                                               x L H 2O?
  ¿Qué cantidad de agua debemos añadir?:
                                                                         6 4 47 4 48
                                                                               M
                                                               1L D      0,6 mol CuSO 4
  En los 200 ml de la disolución inicial tenemos: 200 ml D . 1000 ml D .                = 0,12 mol CuSO 4
                                                                             1 LD
  al añadirle x Litros de agua → el Volumen de la disolución será: (0,2 + x) Litros Dón.
  Como la disolución final es 0,4 M ⇒
n mol Dón. CuSO 4                0,12 mol CuSO 4
      M=                     → 0,4 M =                         ⇒ x = 0,1 L = 100 mL H 2O
            Volumen de Dón             0,2 L CuSO 4 + x L H 2O
                                       1 4 4 4 4 2 4 4 4 43
                                                 Volumen de la Dón.




8º) ¿Cuánta agua hay que añadir a 300 cm3 de una disolución 1,3 M de NaOH, para
  conseguir una disolución 0,7 M?


                       D (1)                                           D (RESULTANTE)
                      NaOH              +       H 2O          ⎯
                                                              ⎯→         (0,3 L + x L) Dón
                         3
                 300 cm , 1,3 M              x Litros ?                         0,7 M

  Al diluir determinado volumen de una disolución, (en este caso con agua), el número de
  moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒

  Observación: el agua solo disuelve la disolución de NaOH → no se tienen en cuenta sus moles, pero si
  su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de NaOH

                                          1,3 mol NaOH
  n (1) (NaOH) → 0,3 L Dón NaOH .                        = 0,39 mol NaOH
                                             1 L Dón
  n (TOTAL )   (Dón Resultante ) = 0,39 mol → que están disueltos en un VTOTAL de (0,3 + x) Litros

                         n moles Totales                  0,39 mol
  M (Dón Resultante) =                     → 0,7 mol =                ⇒ x = 0,26 L H 2 O
                         V total de la Dón          L (0,3 + x) L Dón



9º) ¿Cuánta agua es necesaria para rebajar 800 cm3 de una disolución 0,8 M de H2SO4 a una
  concentración final de 0,6 M?


                       D (1)                                           D (RESULTANTE)
                      H 2 SO 4          +       H 2O           ⎯
                                                               ⎯→        (0,8 L + x L) Dón
                         3
                 800 cm , 0,8 M               x Litros ?                        0,6 M

  Al diluir determinado volumen de una disolución, (en este caso con agua), el número de
  moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒

  Observación: el agua solo disuelve la disolución de H2SO4 → no se tienen en cuenta sus moles, pero si
  su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de H2SO4

                                            0,8 mol H 2 SO 4
  n (1) (H 2 SO 4 ) → 0,8 L Dón H 2 SO 4 .                   = 0,64 mol H 2 SO 4
                                                1 L Dón
  n (TOTAL )   (Dón Resultante ) = 0,64 mol → que están disueltos en un VTOTAL de (0,8 + x) Litros
                             n moles Totales                  0,64 mol
     M (Dón Resultante) =                      → 0,6 mol =                ⇒ x = 0,27 L H 2 O añadidos
                             V total de la Dón          L (0,8 + x) L Dón
10º) Un ácido clorhídrico comercial contiene un 37% en peso de ácido clorhídrico y una
  densidad de 1,19 g/cc. ¿Qué cantidad de agua se debe añadir a 20 mL de este ácido para que
  la disolución resultante sea 0,1 M?


                            D (1)                                            D (RESULTANTE)
                            HCl              +        H 2O          ⎯
                                                                    ⎯→        (0,02 L + x L) Dón
                20 mL , 37%, 1,19 g cc             x Litros ?                         0,1 M

                           1,19 g Dón 37 g HCl 1 mol HCl
  n (1) (HCl) → 20 mL .                 .          .           = 0,24 mol HCl
                               1 cm 3     100 g Dón 36,5 g HCl
  n (TOTAL)   (Dón Resultante ) = 0,64 mol → que están disueltos en un VTOTAL de (0,02 + x) Litros
                            n moles Totales                  0,24 mol
     M (Dón Resultante) =                     → 0,1 mol =                 ⇒ x = 0,22 L H 2 O añadidos
                            V total de la Dón          L (0,02 + x) L Dón




11º) Se agregan 315 kg de ácido nítrico puro (HNO3) a 4,791 m3 de agua. De la disolución
  obtenida. Calcula:
  a) Molaridad
  b) % en masa
  c) g l
  Datos: La densidad del ácido nítrico es 1513 kg/m3


                                                                                      4791 litros H2O
                     H2O             +           HNO3                                   x litros HNO3
                                                                3
                  4791 litros             315 Kg , 1513 Kg/m                         ( 4791 + x ) litros
                                                                                     M ? , C % ?, g/L?

  Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la
  suma de los volúmenes mezclados

  En este caso hay que tener en cuenta que tanto el soluto como el disolvente están en estado
  líquido, y su volumen contribuye al volumen total de la disolución.

  El Volumen de la disolución = Vsoluto + Vdisolvente = 4999,2 L
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  • 1. Formas de expresar la concentración de una disolución Existen diferentes formas de expresar la concentración de una disolución. Las que se emplean con mayor frecuencia suponen el comparar la cantidad de soluto con la cantidad total de disolución, ya sea en términos de masas, ya sea en términos de masa a volumen o incluso de volumen a volumen, si todos los componentes son líquidos. cantidad de soluto ⎪M Disolución = MSoluto + M Disolvente ⎧ Concentración = . 100 ⎨ cantidad de Disolución ⎪Vol Disolución = VolSoluto + VolDisolvente ⎩ En este grupo se incluyen las siguientes: ⎧ masa de soluto gramos de soluto ⎪% (en masa) = masa Dislolución .100 = gramos de (soluto + disolvente) .100 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪% (en volumen) = Volumen de soluto .100 = Volumen de soluto .100 ⎪ VDisolución Volumen de (soluto + disolvente) ⎪ ⎪ ⎪g gramos de soluto gramos de soluto ⎪ L= = ⎪ Litros Disolución Litros (Soluto + disolvente) ⎪ ⎪ ⎪M → (mol ) → M (molaridad) = nº moles soluto = gramos de soluto ⎪ L ⎪ Volumen en Litros de Dislolución M molecular soluto . V (L) ⎨ ⎪ ⎧ n moles de soluto ⎪Fracción molar (no tiene unidades) → ⎪ soluto = n soluto + n disolvente X ⎨ ⎪ ⎪X soluto + X disolvente = 1 ⎪ ⎩ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪m → ( mol ) Kg → m (molalidad) = nº moles soluto = gramos de soluto Kg de dislolvente M molecular soluto . Kg disovente ⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎧ nº eq - g de soluto g soluto g soluto ⎪ ⎪N = litros Disolución = eq - g . L D = Mm soluto ⎪ ⎪Normalidad → Litros D → ⎨ eq - g .L D ⎪ ⎪ valencia ⎪ ⎩ ⎪N = M . valencia ⎩ Mm 98 Pequivalent e del H SO = eq - g de H 2 SO 4 = = = 49 g 2 4 valencia 2 1 mol de H 2 SO 4 ⎯contiene → 2 eq - g de H 2 SO 4 ⇒ valencia del H 2 SO 4 = 2 ( 2 hidrógenos ) ⎯⎯ ⎯ 1 mol de HNO 3 ⎯contiene → 1 eq - g de HNO 3 ⎯⎯ ⎯ ⇒ valencia del HNO 3 = 1 (1 hidrógeno ) 1 mol de NaOH ⎯⎯ ⎯ → 1 eq - g de NaOH ⎯ contiene ⇒ valencia del NaOH = 1 (1 grupo OH ) 1 mol de Ca(OH) 2 ⎯contiene → 1 eq - g de Ca(OH) 2 ⇒ valencia del Ca(OH) 2 = 2 ( 2 grupos OH ) ⎯⎯ ⎯ 1 mol de Al 2 (SO 4 ) 3 ⎯contiene → 6 eq - g de Al 2 (SO 4 ) 3 ⇒ valencia del Al 2 (SO 4 ) 3 = 6 (3 x 2) ⎯⎯ ⎯ 1 mol de AgCl ⎯contiene → 1 eq - g de AgCl ⎯⎯ ⎯ ⇒ valencia del AgCl = 1 (1 Ag ) 1 mol de Al ⎯⎯ ⎯ → 3 eq - g de Al ⎯ contiene ⇒ valencia del Al = 3 ( valencia Al) 1 mol de H 2 ⎯contiene → 2 eq - g de H 2 ⎯⎯ ⎯ ⇒ valencia del H 2 = 2 ( 2 hidrógenos )
  • 2. Tanto por ciento en masa. Expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolución. Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente: masa de soluto gramos de soluto % (masa) = .100 = .100 masa Dislolución gramos de (soluto + disolvente) siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente. Molaridad. Es la forma más frecuente de expresar la concentración de las disoluciones en química. Indica el número de moles de soluto disueltos por cada litro de disolución; se representa por la letra M. nº moles soluto gramos de soluto M (molaridad) = = Volumen en Litros de Dislolución M molecular soluto . V (L) Gramos por litro. Indica la masa en gramos disuelta en cada litro de disolución. Tiene la ventaja de ser una concentración expresada en unidades directamente medibles para el tipo de disoluciones más frecuentes en química (las de sólidos en líquidos). g gramos de soluto = L Volumen en Litros de Dislolución Molalidad. Indica el número de moles de soluto disuelto en cada kilogramo de disolvente: nº moles soluto gramos de soluto m (molalidad) = = Kg de dislolvente M molecular soluto . Kg disovente
  • 3. DISLUCIONES EX 1º BACHILLERATO Los ejercicios A, B y C, SON UNA GUÍA RAPIDA SOBRE LAS DISOLUCIONES Aº) Explica como prepararías en el laboratorio las siguientes disoluciones: a) 250 g de disolución de Nitrato de Amonio al 3% en peso (riqueza) b) 250 cm3 de una disolución de Bromuro de Potasio en agua de densidad 1,34 g/cm3, si la masa de la sal es el 13% de la disolución c) 750 cm3 de una disolución 0,2 M de Carbonato de Potasio d) 500 cm3 de una disolución que contenga 5 g/l de un colorante e) 600 gramos de una disolución 0,4 m de Cloruro de Potasio f) 500 cm3 de una disolución 0,5 N de ácido sulfúrico, partiendo de una disolución de dicho ácido concentrado 0,4 M. g) 500 cm3 de una disolución de ácido sulfúrico 2,5 M, a partir de dicho ácido al 27% y densidad 1,19 g/cm3 3 g NH 4 NO 3 ⎧Soluto → NH 4 NO 3 = 7,5 g a) 250 g D . = 7,5 g NH 4 NO 3 ⇒ ⎨ 100 g D ⎩disolvente → H 2 O (destilada) = 250 - 7,5 = 242,5 g (100 - 3) g H 2 O 250 g D . = 242,5 g H 2 O 100 g D 1,34 g D 13 g KBr b) 250 cm 3 D . . = 43,55 g KBr 1 cm 3 D 100 g D 1,34 g D (100 - 13) g H 2 O 250 cm 3 D . . = 291,45 g H 2 O 1 cm 3 D 100 g D 0,2 mol K 2 CO 3 1 LD 138 g K 2 CO 3 c) 750 cm 3 D . . . = 20,7 g K 2 CO 3 1 LD 1000 cm 3 D 1 mol K 2 CO 3 Se añade agua hasta enrasar los 750 cm3 ⇒ Disolvente ≈ (750 – 20,7) g = 729,3 g H2O 5 g soluto 1 LD d) 500 cm 3 D . . = 2,5 g de soluto (colorante) 1 L D 1000 cm 3 Disolvente ≈ (550 – 2,5) g = 497,5 g (cm ) H2O destilada (hasta enrasar) 3 n moles soluto x g KCl 0,4 mol KCl x g KCl e) m= = ⇒ = g ⇒ Kg disolvente Mm . (600 - x) g H 2 O Kg d (H 2 O) 75,5 mol . (600 - x) g H 2 O ⇒ x = 17,36 g KCl ⇒ Disolvente = 600 – 17,36 = 582,64 g H2O destilada f) Cuando se diluye una disolución, el número de equivalentes–gramo de soluto, permanece inalterado. Vacido concentrad o . M acido concentrad o . valencia acido concentrad o = Vacido . M acido . valencia acido N = M . valencia → 0,5 N = M . 2 ⇒ M = 0,25 mol l (M) V . 0,4 mol l . 2 = 500 cm 3 . 0,25 mol l . 2 ⇒ Vconcentrado = 312,5 cm 3 H 2 SO 4 3 Disolvente = 500 – 312,5 = 187,5 cm H2O destilada (hasta enrasar) g) 500 cm 3 D . 2,5 mol H 2SO 4 . 1 l D 98 g H 2SO 4 100 g D 1 cm 3 D . . . = 381,26 cm 3 H 2SO 4 1 lD 1000 cm 3 D 1 mol H 2SO 4 27 g H 2SO 4 1,19 g D 3 Disolvente = 500 – 381,26 = 118,74 cm H2O destilada (hasta enrasar)
  • 4. Bº) Determina que cantidades necesitas de cada una de las siguientes sustancias para preparar en el laboratorio las siguientes disoluciones: a) 100 g de nitrato de potasio (K NO3) en agua al 2% b) 1 litro de disolución de carbonato de sodio (Na2 CO3) 0,1 molar c) 1 litro de disolución de carbonato de sodio (Na2 CO3) 0,1 molar, de d = 1,15 g 3 , si la cm masa de la sal es el 13% de la disolución d) ¿Qué cantidad de ácido sulfúrico al 96% debe añadirse a 1 Kg de ácido del 60% para obtener un ácido del 90% ?. ⎧soluto → 2 g de KNO 3 a) Riqueza del 2% → en 100 g de Disolución hay ⎪ ⎨ ⎪disolvente → (100 − 2) g = 98 g de agua ≈ 98 cm 3 H 2 O ⎩ 0,1 mol Na 2 CO 3 106 g Na 2 CO 3 b) 1 L D Na 2 CO 3 . . = 10,6 g Na 2 CO 3 1 LD 1 mol 1,5 g D Na 2 CO 3 1000 cm 3 D 13 g Na 2 CO 3 c) 1 L D Na 2 CO 3 . . . = 195 g Na 2 CO 3 1 cm 3 D 1 LD 100 g D Na 2 CO 3 d) Designamos por x la cantidad de ácido sulfúrico al 96% que se debe utilizar: masa de los componente s (solutos) en la disolución C% = . 100 ⇒ masa total de la Disolución 96 g H 2SO 4 60 g H 2SO 4 x Kg D . + 1 Kg D . 100 g D 100 g D ⇒ 90 = . 100 ⇒ x = 5 Kg de Disolución ( x + 1 ) Kg Disolución Cº) Calcula el volumen de ácido sulfúrico de riqueza 96% en peso y densidad 1,84 g/cm3, que se necesita para PREPARAR: a) 600 cm3 de disolución de dicho ácido 0,2 M b) 800 cm3 de disolución de dicho ácido 0,5 N c) 400 cm3 de disolución de dicho ácido 40 g/l d) 0,5 Kg de disolución de dicho ácido al 20% e) 50 ml de disolución de dicho ácido del 12% en peso y densidad 1,19 g/cm3 0,2 mol H 2 SO 4 1 LD 98 g H 2 SO 4 100 g D 1 cm 3 D a) 600 cm 3 D . . 3 . . . = 6,66 cm 3 D 1 LD 1000 cm D 1 mol H 2 SO 4 96 g H 2SO 4 1,84 g D 0,5 eq - g H 2 SO 4 1 LD 49 g H 2 SO 4 100 g D 1 cm 3 D b) 800 cm 3 D . . 3 . . . = 11,1 cm 3 D 1 LD 1000 cm D 1 eq - g H 2SO 4 96 g H 2 SO 4 1,84 g D 40 g H 2 SO 4 1 LD 100 g D 1 cm 3 D c) 400 cm 3 D . . 3 . . = 9,06 cm 3 D 1 LD 1000 cm D 96 g H 2 SO 4 1,84 g D 1000 g D 20 g H 2SO 4 100 g D 1 cm 3 D d) 0,5 Kg D . . . . = 56,61 cm 3 D 1 Kg D 100 g D 96 g H 2SO 4 1,84 g D
  • 5. 1,19 g D 12 g H 2SO 4 100 g D concentrada 1 cm 3 D concentrada e) 50 ml D . . . . = 4,04 cm 3 D concent. 1 cm 3 D 100 g D 96 g H 2SO 4 1,84 g D concentrada “EXAMEN” 1º BACHILLERATO 1º) Calcula la masa de agua que se debe añadir a 500 g de un ácido nítrico concentrado del 60% en masa, para obtener una disolución del 15% de riqueza. Si añadimos agua a una disolución, la cantidad de soluto, en este caso HNO3, no varía. Solo varía la cantidad de disolvente. Designamos por x la cantidad (masa) de agua añadida que se debe utilizar, para que la disolución sea del 15%: 60 g HNO 3 500 g Dón HNO 3 . masa de solutos en la disolución 100 g D C% = . 100 ⇒ 15 = . 100 ⇒ x = 1500 g H 2O masa total de la Disolución ( 500 + x ) g Disolución 2º) ¿Cuánto ácido nítrico del 94% en peso hay que añadir a 5 Kg de ácido nítrico del 70% para obtener ácido nítrico del 87%? Designamos por x la cantidad de ácido nítrico al 94% que se debe utilizar: masa de los componentes (solutos) en la disolución C% = . 100 ⇒ masa total de la Disolución 94 g HNO 3 70 g HNO 3 x Kg D . + 5 Kg D . 100 g D 100 g D ⇒ 87 = . 100 ⇒ x = 0,08 Kg D HNO 3 al 94% ( x + 5 ) Kg Disolución 3º) Una disolución de bromuro potásico (KBr) en agua tiene una densidad d = 1,34 g/cm3. Si la masa de KBr es el 13% de la disolución, ¿cuántos gramos de agua hay en 250 cm3 de dicha disolución? FACTORES DE CONVERSION: ⎧ Soluto → KBr = 13 g de KBr 13% → En 100 g Disolución ⎨ ⎩disolvente → H 2 O = (100 − 13)g = 87 g H 2 O 1,34 g D 87 g H 2 O 250 cm 3 D . . = 291,45 g de H 2 O 1 cm 3 D 100 g D RAZONAMIENTO:
  • 6. Primero calculamos la masa de disolución correspondiente a ese volumen : m = V ⋅ d = 250 cm 3 ⋅ 1,34 g/cm 3 = 335 g disolución. 13% de KBr en la disolución ⇒ por cada 100 g de disolución hay 13 g de KBr disueltos. Así, calculamos la cantidad de sal en 335 g de disolución : 13 g KBr x 13 g KBr = ⇒ x = 335 g disolución ⋅ = 43,55 g KBr 100 g disolución 335 g disolución 100 g disolución La masa de agua se calcula restando la masa de KBr a la masa total de la disolución : m agua = m disolución − m KBr = 335 − 43,55 = 291,45 g de agua 4º) Una disolución de sal en agua tiene una densidad d = 1,12 g/cm3. Si la masa de la sal es el 21% de la disolución, ¿cuántos gramos de agua hay en 750 cm3 de dicha disolución? ⎧ Soluto → Sal = 21 g de Sal 21% → En 100 g Disolución ⎨ ⎩disolvente → H 2 O = (100 − 21)g = 79 g H 2 O 1,12 g D 79 g H 2 O 750 cm 3 D . . = 663,6 g de H 2 O 1 cm 3 D 100 g D 5º) Se prepara una disolución disolviendo 20 gramos de cloruro de potasio en un litro de agua. Si la densidad de esta disolución es de 1,015 g/cm3 y la densidad del agua es de 1 g/cm3. Calcula la molaridad de la disolución MASA ⎧ ⎪Soluto → KCl (20 g ) → 20 g Disolución ⎨ ⎪Disolvente → Agua ⎩ (1 L, 1 g/cm3 ) → 1000 g TOTAL DISOLUCION → 1020 g (d = 1,015 g/cm 3 ) ⇒ mD m D m soluto + m disolvente 1020 g Volumen de la disolución: d D = V ⇒ VD = d = = = 1004,9 L = 1005 L D D dD 1,015 g/cm 3 n moles de KCl g KCl 20 g KCl M= = = g = 2,7 . 10 −4 mol L V en 1itros D Mm . L Dón 74,6 mol . 1005 L Dón 6º) Se prepara una disolución disolviendo 8 gramos de cloruro de calcio en 100 gramos de agua. Si la densidad de esta disolución es de 1,05 g/mL. Calcula: a) La molaridad b) Su fracción molar MASA ⎧ ⎪Soluto → CaCl 2 (8 g ) → 8 g Disolución ⎨ ( ⎪Disolvente → Agua 100 g, 1 g/cm3 ⎩ ) → 100 g TOTAL DISOLUCION → 108 g (d = 1,05 g/mL) ⇒ m m m soluto + m disolvente 108 g Volumen de la disolución: d D = V ⇒ VD = d = = = 102,85 mL D D D D dD 1,05 g/mL n moles de CaCl 2 g CaCl 2 8 g KCl a) M = V en 1itros D = = g Mm . L Dón 110,98 mol . 0,103 L Dón = 0,0 mol L
  • 7. 8 mol CaCl 2 n soluto (CaCl 2 ) 110,98 b) X s = = = 0,012 n soluto (CaCl 2 ) + n disolvente (H 2 O) 8 100 mol CaCl 2 + mol H 2 O 110,98 18 X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,012 = 0,988 7º) Se disuelven 100 g de sacarosa (C12 H22 O11) en 1 litro de agua y resulta una disolución de de 3 densidad 1,12 g/cm . Calcula: a) Porcentaje en masa b) Gramos de soluto por litro de disolución c) La molaridad ⎧ MASA ⎪ Disolución → ⎨Soluto → 100 g sacarosa ⎪disolvente → 1 Litro H O = 1 Kg = 1000 g H O ⎩ 2 2 Masa Total Disolución → 1100 g D a) % en masa = 100 g C12 H 22 O11 . 100 = 9,09 % 1100 g Disolución b) Partiendo del % en masa: 9,09 g C12 H 22 O11 1,12 g D 1000 cm 3 D g C12 H 22 O11 . 3 . = 101,81 = 101,81 g L 100 g D 1 cm D 1L D L D RAZONAMIENTO: Conocida la densidad y %: ¿Qué masa de D hay en 1 litro de Disolución ?: mD 1,12 g D 1000 cm 3 D dD = ⇒ m D = d Disolución . VD = .1 Litro . = 1120 g D de sacarosa VD 1 cm 3 D 1 Litro D 9,09 1120 g sacarosa . g soluto (sacarosa) al 9,09% 100 = 101,81 g C L= g = L litros Disolución 1L D RAZONAMIENTO: Conocida la densidad: ¿ Qué Volumen hay en 1100 g de Disolución ?: mD m 1 cm 3 D 1 Litro D dD = ⇒ VD = D = 1100 g D . . = 0,98 L D VD dD 1,12 g D 1000 cm 3 D g soluto (sacarosa) 100 g sacarosa C gL = = = 101,81 g L litros Disolución 0,98 L D c) Conociendo la densidad y el % en masa: 9,09 g sacarosa 1,12 g D 1000 cm 3 D 1 mol sacarosa mol sacarosa . 3 . . = 0,298 = 0,298 M 100 g D 1 cm D 1 LD 342 g sacarosa LD RAZONAMIENTO: Conociendo la densidad y el % en masa: ¿ Qué masa hay en 1 litro de Disolución ?:
  • 8. mD 1,12 g D 1000 cm 3 D dD = ⇒ m D = d Disolución . VD = .1 Litro . = 1120 g D de sacarosa VD 1 cm 3 D 1 Litro D 9,09 1120 g sacarosa . n moles soluto al 40% g sacarosa al 9,09% 100 = 0,298 mol (M) M= = = L litros Disolución Mm . 1 L D 342 g/mol . 1 L Conociendo el Volumen que hay en los 1100 g de D = 0,98 L n moles soluto g sacarosa 100 g sacarosa M= = = = 0,298 mol L (M) litros Disolución Mm . L D 342 g/mol . 0,98 L 8º) El ácido nítrico se presenta como una disolución concentrada, 15 M, cuya densidad es 1,42 g/mL. a) ¿Cuál es el porcentaje en masa de la disolución? b) ¿Cuál es su molalidad?. 15 mol HNO 3 1L D 1 ml D 63 g HNO 3 a) . . . = 0,66549 = 0,66549 . 100 = 66,55 % 1L D l000 ml D l,42 g HNO 3 l mol HNO 3 b) 1º) Partiendo del % en masa: ⎧Soluto → 65,55 g HNO 3 Al 65,55% → En 100 g disolución ⎨ ⎩Disolvente → (100 − 65,55) = 34,45 g H 2 O = 0,0345 Kg 65,55 g HNO 3 1 mol HNO 3 1000 g d . . = 30,20 mol Kg d (100 − 65,55) g d 63 g HNO 3 l Kg d n moles soluto g soluto 65,55 g HNO3 2º) m= = = g = 30,20 mol Kg d Kg disolvente Mm . Kg d 63 mol . 0,03445 Kg d 9º) ¿Cuál es la Molaridad y molalidad de una disolución de ácido sulfúrico del 98% en peso y densidad 1,84 g/ml ?. 98 g H 2SO 4 1 mol H 2SO 4 1,84 g D 1000 cm 3 D mol H 2SO 4 a) . . 3 . = 18,4 = 18,4 M 100 g D 98 g H 2SO 4 1 cm D 1 lD 1D ⎧Soluto → 98 g H 2SO 4 b) Al 98% → En 100 g disolución ⎨ ⎩Disolvente → (100 − 98) = 2 g H 2 O = 0,002 Kg 98 g H 2 SO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O mol H 2 SO 4 . . = 500 = 500 m 2 g H 2O 98 g H 2 SO 4 1 kg H 2 O kg H 2 O n moles soluto g soluto 98 g H 2SO 4 m= = = g = 500 mol Kg d Kg disolvente Mm . Kg d 98 mol . 0,002 Kg d 10º) Calcula la densidad de una disolución acuosa de HCl que es 6 M y 6,85 molal.
  • 9. n moles HCl g HCL x gramos HCl x M= = → 6 mol L = ⇒ V= Litros L Dón Mm . L Dón 36,5 g/mol . V 219 n moles HCl g HCl x gramos m= = → 6,85 mol Kg dis. = ⇒ Kg disolvente masa Dón − x gramos soluto g masa − x Mm . 36,5 mol . 1000 gramos1 kg 1000 ⇒ masa Dón = 5x m Dón 5 x (g) dD = = = 1095 g L = 1095 g VD x cm 3 (L) 219 11º) La concentración en masa de una disolución acuosa de carbonato de potasio es de 389,4 g/dm3. La densidad de dicha disolución es de 1,298 g/cm3. Calcula: a) La composición de la disolución expresada en porcentaje en masa de soluto b) La Fracción molar de cada componente a) Necesitamos conocer la masa de soluto que hay en 1 Litro de disolución: mD 1,298 g Dón 1000 cm 3 Dón • dD = ⇒ m D = d D .VD = .1 L Dón . = 1298 g Dón K 2 CO 3 VD 1 cm 3 Dón 1 L Dón masa soluto (K 2 CO 3 ) 389,4 g K 2 CO 3 C%= .100 = . 100 = 30 % masa Disolución 1298 g Dón 389,4 g K 2 CO 3 1 cm 3 Dón 1 LD • . . . 100 = 30 % 1 L Dón 1,298 g Dón 1000 cm 3 D b) Para calcular las fracciones molares, necesitamos conocer el número de moles de soluto y disolvente. Los determinamos a partir de las cantidades que hay en 1 litro de disolución: ⎧ Soluto → H 3 PO 4 = 300 g en 1 Litro de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = 1298 g Dón − 389,4 g soluto = 908,6 g H 2 O 389,4 mol n soluto (K 2 CO 3 ) 138,2 • 389,4 L , 1,298 cm3 → X s = g g = = 0,053 n soluto (K 2 CO 3 ) + n disolvente (H 2 O) 389,4 908,6 mol + mol 138,2 18 X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,053 = 0,947 30 mol n soluto (H 3 PO 4 ) 138,2 • C% = 26,02% → X s = = = 0,053 n soluto (H 3 PO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 30 70 mol + mol 138,2 18
  • 10. 12º) Sabiendo que una disolución concentrada de ácido clorhídrico contiene un 35,2% en peso de HCl y su densidad es 1,175 g/cm3. Calcula el volumen de disolución que se necesita para preparar 2 litros de HCl 2 M. 2 mol HCl 36,5 g HCl 100 g D HCl 1 cm 3 D 2 L D HCl . . . . = 353 cm 3 D HCl 1 L D HCl 1 mol HCl 35,2 g HCl 1,175 g D HCl 13º) Se dispone de un ácido fosfórico del 70% en peso cuya densidad es 1,526 g/cm3, y se desea preparar 5 litros de un ácido fosfórico 0,67 mol/L. Hallar el volumen de la disolución concentrada del ácido que debe tomarse. 6 4 44 7 4 4 48 M 0,67 mol H 3 PO 4 98 g H 3 PO 4 100 g D 1 cm 3 D 5 L D. . . . = 305,8 cm 3 D H 3 PO 4 1 LD 1 mol H 3 PO 4 70 g H 3 PO 4 1,526 g D 14º) ¿Cuántos cm3 de disolución de ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,84 g/cm3 y 96% de riqueza, serán necesarios para preparar 500 cm3 de una disolución 0,5 M de ácido sulfúrico?. 0,5 mol H 2 SO 4 1L D 98 g H 2 SO 4 100 g D 1 cm 3 D 500 cm 3 D . . . . . = 13,87 cm 3 Disolución 1 LD 1000 cm 3 D 1 mol H 2 SO 4 96 g H 2 SO 4 1,84 g D 15º) Calcula el volumen de ácido sulfúrico que hay que utilizar para preparar 100 ml de una disolución 0,4 M de dicho ácido, a partir de un ácido del 96% de pureza, y con una densidad de 1,23 g/cm3. 0,4 mol H 2 SO 4 1L D 98 g H 2 SO 4 100 g D 1 cm 3 D 100 mL D . . . . . = 3,32 cm 3 1L D 1000 ml D 1 mol H 2 SO 4 96 g H 2 SO 4 1,23 g D 16º) El ácido nítrico concentrado es del 70% en masa y densidad 1,41 g/mL. ¿Qué volumen de ácido nítrico concentrado se necesita para preparar 250 mL de dicho ácido 0,1 M?
  • 11. 6 4 4 7 4 48 M 0,1 mol HNO 3 1 L D HNO 3 63 g HNO 3 100 g D 1 mL D 250 mL D HNO 3 . . . . . = 1,59 mL D HNO 3 1 LD 1000 mL D HNO 3 1 mol HNO 3 70 g HNO 3 1,41 g D 17º) ¿Qué volumen de ácido clorhídrico concentrado al 36% en masa y densidad 1,1791 g/cm3 hay que tomar para preparar 50 ml de disolución del 12% en masa y densidad 1,0526 g/cm3. 1,0526 g D 12 g HCl 100 g D concentrada 1 cm 3 D concentrada 50 mL D . . . . = 14,88 cm 3 D concent. de HCl. 3 1 cm D 100 g D 36 g HCl 1,1791g D concentrad a 18º) Disponemos de 500 mL de ácido clorhídrico 0,25 M y deseamos preparar 100 mL de otra disolución de ácido clorhídrico 0,025 M. ¿Cómo procederías?. Explícalo detalladamente, nombrando el material utilizado y su capacidad. 6 4 4 7 4 48 M 0,025 mol HCl 1L D 1 L Dón 1000 mL 100 mL Dón. HCl . . 3 . . = 10 mL Dón HCl 0,25 M 1 4 4 4 4 4 4 4 4 412 L4 Dón 4 41000 cm43 4 4 4 4 4 D 1 4 4 4 4HCl 4 L Dón 0,25 mol 2 4 1 4 4 3 Disolución FINAL = 0,0025 mol Disolución de PARTIDA • Si queremos preparar 100 mL de disolución de HCl, debemos tener en el laboratorio un matraz aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 100 mL (0,1 L) • Determinamos el número de moles de HCl que precisaremos n moles soluto (HCl) n M= → 0,025 mol L = ⇒ n = 0,0025 mol HCl litros Disolución 0,1 L • Necesitamos 0,0025 moles de HCl, que cogemos de la disolución inicial de HCl 0,25 M • Calculamos el volumen de esta disolución que tenemos que coger: 1 L Dón 1000 mL 0,0025 mol HCl . . = 10 mL Dón HCl 0,25 M 0,25 mol HCl 1 L Dón • Necesitamos 10 mL de la disolución 0,25 M, que cogemos con una pipeta de (10 mL) y los echamos en un matraz aforado de 100 mL • A continuación completamos con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 100 mL • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente inscripción: HCl , 0,025 M • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 100 mL, pipeta y cuentagotas. 19) ¿Qué volumen de disolución 2 M de ácido clorhídrico se deberá tomar para preparar 800 cc de disolución 0,2 M? 6 44 7 4 48 M 0,2 mol HCl 1L D 1 L Dón 1000 mL • 800 cm3 Dón. HCl . . . . = 80 mL = 80 cm3 Dón HCl 2 M 1 L Dón 4 10004cm33 1 4 4 4 4 4 4 4 44 2 4 4 4 4 4 4 4D 1 2 4 4 44 2 41 4 4 43 mol HCl L Dón Disolución FINAL = 0,16 mol Disolución de PARTIDA
  • 12. • V . M. Valencia = V’ . M’ . Valencia’ (Valencia del HCl = 1→ (nº de hidrógenos del ácido) VDón Concentrada . M Dón C . Valencia Dón C = V ' Dón Diluida . M Dón Diluida . Valencia Dón Diluida V . 2 mol . 1 = 800 cm 3 . 0,2 mol . 1 ⇒ VDón Concentrada = 80 cm 3 D Concentrada HCl 2 M dm 3 dm 3 20) Tenemos una disolución 5 M de ácido nítrico. Calcula la cantidad de esta disolución que se debe tomar para preparar 250 cm3 de otra disolución más diluida cuya concentración sea 0,5 M. ¿Cuántos moles de ácido nítrico necesitas para ello?. 6 4 4 7 4 48 M 0,5 mol HNO3 1L D 1 L Dón 1000 mL • 250 cm3 Dón. HNO3 . . . . = 25 mL = 25 cm3 Dón HNO3 5 M 1 4 4 4 4 4 4 4 4 44 2 1 4 4Dón4 4 10004cm33 L 4 4 4 44 D 1 mol 44 2 41 4 4 43 5 4 4 HCl L Dón Disolución FINAL = 0,125 mol Disolución de PARTIDA • V . M. Valencia = V’ . M’ . Valencia’ (Valencia del ácido nítrico = 1→ (nº de hidrógenos del ácido) VDón Concentrada . M Dón C . Valencia Dón C = V ' Dón Diluida . M Dón Diluida . Valencia Dón Diluida V . 5 mol 3 . 1 = 250 cm 3 . 0,5 mol 3 . 1 ⇒ VDón Concentrada = 25 cm 3 D Concentrada HNO 3 5 M dm dm Al diluir determinado volumen de una disolución, el número de moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒ n moles HNO 3 M Dón Diluida = ⇒ V ' Dón Diluida n moles HNO 3 = M Dón Diluida . V ' Dón Diluida = 0,5 mol Litro . 0,25 L ⇒ n = 0,125 mol HNO 3 21º) Calcula que volumen de disolución de cloruro de sodio 0,2 molar, se necesita para preparar 1 dm3 de una disolución de NaCl 0,1 molar. Explica como la prepararías, indicando el volumen de agua que es preciso añadir. 6 4 4 7 4 48 M 0,1 mol NaCl 1 L D 1 L Dón NaCl • 1 dm D . 3 . . = 0,5 L = 0,5 dm 3 Dón NaCl 0,2 M 3 1 L 4 4 4 1 dm4 3 D 1 4 4 4 4 442 4 4 D 1 4 mol 4 4 3 0,2 4 2 NaCl Disolución FINAL = 0,1 mol Disolución de PARTIDA • V . M . Valencia = V’ . M’ . Valencia’ V . 0,2 mol dm 3 . 1 = 1 dm 3 . 0,1 mol dm 3 . 1 ⇒ V = 0,5 dm 3 Dón. NaCl 0,2 M ⎧0,5 dm 3de Disolución 0,2 M de NaCl ⎪ Preparación → ⎨ ⎪(1 − 0,5) dm 3 = 0,5 dm 3 de H 2 O destilada ⎩
  • 13. Pasos en el laboratorio: • Si queremos preparar 1 dm3 de disolución de NaCl debemos tener en el laboratorio un matraz aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 1 dm3. • Necesitamos 0,5 dm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el matraz aforado con precaución de no verter nada • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 1 dm3 • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente inscripción: NaCl , 0,1 M • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 1 dm3, pipeta y cuentagotas. 22º) Una disolución de ácido clorhídrico (HCl) de d = 1,18 g , contiene un 35% en masa de cm 3 HCl. Calcula: a) El volumen de esa disolución concentrada, necesario para preparar otra disolución que contenga 10 g de soluto en cada litro de disolución 10 g l ( ) b) Explica como prepararías a partir de la disolución dada, 500 cm3 de otra que resultase ser 3 M de HCl en agua. c) Los gramos del ácido que hay en 250 cm3 de la disolución dada a) V . Concentración . Valencia = V’ . Concentración’ . Valencia’ 35 g HCl 1,18 g D HCl 1000 cm 3 D . . = 413 g L Dón HCl concentrado 100 g D HCl 1 cm 3 D 1 L Dón V . 413 g L . 1 = 1 litro . 10 g L . 1 ⇒ V = 0,024 Litros D concentrada de HCl 6 47 48 M 3 mol HCl 1L D 36,5 g HCl 100 g D 1 cm3 D 3 b) • 500 cm D . . . . . = 132,6 cm3 D HCl 14L D 4 4 4 4cm33 1 mol HCl 35 g HCl 1,18 g D 1 4 4 4 4 4 4 2 4 1000 4 4D 1 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 43 Disolución FINAL = 1,5 mol Disolución de PARTIDA • V . M . Valencia = V’ . M’ . Valencia’ V . 11,31 mol L . 1 = 500 cm 3 . 3 mol L . 1 ⇒ V = 132,63 cm 3 Dón de HCl ⎧132,63 cm 3 de Disolución HCl ⎪ Preparación → ⎨ ⎪(500 − 132,63) cm 3 = 367,37 cm 3 de H 2 O destilada ⎩ Pasos en el laboratorio: • Si queremos preparar 500 cm3 de disolución de HCl debemos tener en el laboratorio un matraz aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 500 cm3. • Necesitamos 132,63 cm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el matraz aforado con precaución de no verter nada • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 500 cm3 • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente inscripción: HCl , 3 M
  • 14. Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 500 cm3, pipeta y cuentagotas. c) 250 cm 3 D HCl . 1,18 g D HCl . 35 g HCl = 103,25 g HCl cm 3 D 100 g D HCl 23º) Se dispone en el laboratorio de una disolución de HCl del 32% de riqueza y densidad 1,160 g/cm3. Calcula: a) La Molaridad de la disolución b) El volumen de la disolución, necesario para preparar 250 mL de otra disolución de HCl del 15% y densidad 1,07 g/cm3. 1 mol HCl 100 cm 3 Dón. a) 1,160 g Dón HCl . 32 g HCl . .. = 10,2 M (mol L ) 1 cm 3 D 100 g Dón HCl 35,5 g HCl 1 L Dón 1,07 g Dón HCl 1 cm3 15 g HCl 100 g Dón HCl 1 cm3 D b) 250 mL Dón . . . . . = 108,1 cm3 D HCl 1 cm3 Dón 4 41 4mL 41004g 4 4 4 3 1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 42 4 4 Dón HCl 32 g HCl 1,160 g Dón 1 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 44 4 3 Disolución FINAL Disolución de PARTIDA 24º) Se dispone de una disolución acuosa de ácido nítrico del 25% en peso y densidad 1,40 g/cm3. Calcula: a) La Molaridad de la disolución b) ¿Qué volumen debe tomarse de esta disolución para preparar 5 L de disolución 0,01 M? 1 mol HNO 3 1000 cm 3 Dón. a) 1,40 g Dón HNO 3 . 25 g HNO 3 . .. = 5,56 M (mol L ) 1 cm 3 D 100 g Dón HNO 3 63 g HNO 3 1 L Dón 3 b) 5 L Dón HNO3 . 0,01 mol HNO3 . 63 g HNO3 . 100 g Dón HNO3 . 1 cm D = 9 cm3 D HNO3 concentrada 1 L Dón 1 mol HNO 25 g HNO 1,40 g Dón 1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 4 4 4 433 1 4 4 4 4 443 2 4 4 4 4 4 43 Disolución FINAL Disolución de PARTIDA 25º) Un ácido sulfúrico de densidad 1,813 g/cm3 contiene 91,33% del ácido. Calcula: a) Su concentración en g/cm3 b) El volumen de solución concentrada que se necesita para preparar 250 cm3 de una solución que contenga 0,20 mol de sulfúrico por dm3 de solución. g 91,33 g H SO 1,81 g D g H 2 SO 4 a) C cm 3 → 100 g D g H SO . 2 4 = 1,66 g 2 4 3 1 cm D cm 3
  • 15. 0,2 mol H 2SO 4 1 LD 98 g H 2SO 4 100 g D 1 cm3 D b) 250 cm3 D . . . . . = 2,96 cm 3 Dón H 2SO 4 1 LD 1000 cm3 D 1 mol H 2SO 4 91,33 g H 2SO 4 1,813 g D 26º) Se tiene un litro de una disolución de ácido sulfúrico (tetraoxosulfato (VI) de dihidrógeno) del 98% de riqueza y densidad 1,84 g/cm3. Calcula: a) La Molaridad b) La molalidad c) La Fracción Molar d) La concentración en masa (g/L) e) El volumen de esa disolución de ácido sulfúrico necesario para preparar 100 mL de otra disolución del 20% y densidad 1,14 g/cm3. f) El volumen de ácido sulfúrico que hay que utilizar para preparar 100 ml de una disolución 0,4 M de dicho ácido. g) El volumen de ácido sulfúrico necesario para preparar 400 cm3 de disolución de dicho ácido 400 g/L h) Explica como prepararías en el laboratorio a partir de esta disolución, 500 cm3 de otra que resultase 3 M i) El volumen de dicha disolución necesario para neutralizar 1 mol de NaOH a) FACTORES DE CONVERSION: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 20% ⇒ 98 g H 2 SO 4 1,84 g Dón 1mol H 2 SO 4 . . 100 g Dón 1 cm 3 Dón 98 g H 2 SO 4 = 18,4 M → (mol L → mol dm ) 3 RAZONAMIENTO: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 98% ⇒ Disponemos de 1 litro de la disolución indicada. La concentración de la disolución no depende de la cantidad que consideremos. Cualquier cantidad de la misma que cojamos, tendrá la misma concentración ⇒ Para determinarla podemos partir de cualquier cantidad, por ejemplo 100 g de Dón., ó 1 Litro de Dón del ácido: • Conocida la densidad: ¿Qué VOLUMEN de disolución hay en 100 g de Dón.? mD m 1 cm 3 Dón 1 L Dón dD = ⇒ VD = D = 100 g D . . = 0,0544 L Dón H 2 SO 4 VD dD 1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón n soluto (H 2 SO 4 ) g H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 M= = = g = 18,4 mol l (M) V en 1itros de D Mm . L D 98 . 0,0544 L mol • Conocida la densidad: ¿Qué MASA de disolución hay en 1 Litro de D?
  • 16. mD 1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón dD = ⇒ m D = d D .VD = .1 L Dón . = 1840 g Dón H 2SO 4 VD 1 cm 3 Dón 1 L Dón 98 1840 g . n soluto al 98% g H 2SO 4 al 98% 100 = 18,4 mol (M) M= = = g l V en 1itros de Dón Mm . L Dón 98 mol .1 L Dón ⎧Solouto → 98 g de H 2SO 4 b) Al 98% → en 100 g de Disolución hay ⎨ ⎩disolvente → (100 − 98) g = 2 g de H 2 O destilada 98 g H 2 SO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O. . . = 500 mol kg d. (m) 2 g disolvente (H 2 O) 98 g H 2 SO 4 1 kg H 2 O 98 mol H 2 SO 4 c) n soluto (H 2 SO 4 ) 98 Xs = = = 0,9 n soluto (H 2 SO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 98 2 mol H 2 SO 4 + mol H 2 O 98 18 d) FACTORES DE CONVERSION: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 98% ⇒ 98 g H 2SO 4 1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón . . = 1803,2 g L 100 g Dón 1 cm 3 Dón 1 L Dón RAZONAMIENTO: La Disolución no es pura → Tiene una riqueza del 98% ⇒ • Conocida la densidad: ¿Qué VOLUMEN de disolución hay en 100 g de D? mD m 1 cm 3 Dón 1 L Dón dD = ⇒ VD = D = 100 g D . . = 0,0544 L Dón H 2 SO 4 VD dD 1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón g soluto (H 2 SO 4 ) 98 g H 2 SO 4 C g l = = = 1803,2 g l V en 1itros de D 0,0544 L Dón • Conocida la densidad: ¿Qué MASA de disolución hay en 1 litro de D? mD 1,84 g Dón 1000 cm 3 Dón dD = ⇒ m D = d D .VD = .1 L Dón . = 1840 g Dón H 2 SO 4 VD 1 cm 3 Dón 1 L Dón 98 g soluto (H 2 SO 4 3 ) al 98% 1840 g . 100 C g l = = = 1803,2 g l V en 1itros de D 1L 1,14 g Dón Final 20 g H 2 SO 4 100 g Dón. 1 cm 3 Dón e) 100 mL Dón . 3 . . . = 12,64 cm 3 Dón de H 2 SO 4 100 g Dón 98 g H 2 SO 4 1,84 g Dón 1 4 4 4 4 4 4 1 cm2 Dón 4 4 4 4 4 4 3 1 4 4 4 4 2 4 4 4 4 4 4 4 43 Disolución FINAL Disolución de PARTIDA PRIMER RAZONAMIENTO: Partiendo de la Molaridad de la disolución Inicial Queremos preparar 100 mL de otra disolución del 20% y densidad 1,14 g/cm3 → Comenzaremos por calcular el número de moles de H2SO4 que necesitamos para preparar esta disolución: 1,14 g Dón H 2SO4 1 cm3 20 g H 2SO 4 1 mol H 2SO 4 100 mL Dón . 3 . . . = 0,233 mol H 2SO4 1 cm Dón H 2SO4 1 mL 100 g Dón H 2SO4 98 g H 2SO4 A continuación con los moles necesarios calculados, determinamos el volumen de la disolución 1,84 M que contiene los 0,233 moles de H2SO4: 1 L Dón H 2SO4 0,233 mol H 2SO4 . = 0,01266 L Dón H 2SO4 = 12,7 mL de Dón. H 2SO4 18,4 mol H 2SO4
  • 17. SEGUNDO RAZONAMIENTO: ¿Qué masa de ácido hay en 100 ml de disolución?: Conocido el volumen y la densidad, determinamos la masa que está contenida en los 100 ml: mD dD = ⇒ m D = d D .VD = 1,14 g cm 3 . 100 mL = 114 g Disolución H 2 SO 4 VD Como la pureza del ácido es del 20%, para obtener estos 114 g , se precisan: 20 g H 2SO4 114 g Dón H 2SO4 . = 22,8 g H 2SO4 100 g Dón H 2SO4 Dado que la pureza del ácido cuyo volumen se quiere calcular es del 98%, para obtener los 22,8 g de ácido, se precisan: 100 g Dón de H 2 SO 4 22,8 g H 2 SO 4 . = 23,27 g Dón de H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 Conocida la masa de Disolución del ácido y su densidad, se puede calcular el volumen necesario: mD m 23,27 g Dón dD = ⇒ VD = D = = 12,74 cm 3 Dón de H 2 SO 4 VD dD g 1,84 cm3 Dón 6 4 47 4 48 M f) 100 ml D . 0,4 mol H 2SO4 1L D 98 g H 2SO4 100 g D 1 cm3 D . . . . = 2,17 cm3 D H 2SO4 1 4 4 4 4 4 4 1 4L2 D 4 4 1000 4ml 3 4 4 4 4 D 1 mol H 2SO4 98 g H 2SO4 1,84 g D 1 4 4 4 4 4 4 42 4 4 4 4 4 4 43 Disolución FINAL Disolución de PARTIDA RAZONAMIENTO: Queremos preparar 100 mL de otra disolución 0,4 M del mismo ácido → Comenzaremos por calcular el número de moles de H2SO4 que necesitamos para preparar esta disolución: 0,4 mol H 2SO4 1L 100 mL Dón . . = 0,04 mol H 2SO4 1 L Dón H 2SO4 1000 mL A continuación con los moles necesarios calculados, determinamos el volumen de la disolución 1,84 M que contiene los 0,04 moles de H2SO4: 1 L Dón H 2SO4 0,04 mol H 2SO4 . = 2,17 .10−3 L Dón H 2SO4 = 2,17 mL de Dón. H 2SO4 18,4 mol H 2SO4 g) 400 g H 2 SO 4 1L 100 g Dón 1 cm 3 D 400 cm 3 D . . . . = 88,7 cm 3 Dón 1 4 4 4 4 4 44 1 2L 4 4 4 4 4 4 cm 3 98 g H 2 SO 4 1,84 g D D 1000 4 3 1 4 4 4 4 2 4 4 4 43 Disolución FINAL Disolución de PARTIDA 6 4 4 7 4 48 M 3 mol H 2SO4 1L D 98 g H 2SO4 100 g D 1 cm3 D h) 500 cm3 D . . . . . = 81,52 cm3 D H 2SO4 14L D 4 4 1000 4 433 1 4 4 4 4 4 4 2 4 4 4 cm D 1 mol H 24 44 498 2 4 4SO44 1,84 g 3 SO g H2 D 1 4 4 4 4 4 4 4 4 Disolución FINAL = 1,5 mol Disolución de PARTIDA ⎧Soluto → 81,52 cm 3 de Disolución H 2 SO 4 ⎪ Preparación → ⎨ ⎪disolvente → (500 − 81,52) cm 3 = 418,48 cm 3 de H 2 O destilada ⎩ Pasos en el laboratorio: • Si queremos preparar 500 cm3 de disolución de H2SO4 debemos tener en el laboratorio un matraz aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 500 cm3. • Necesitamos 81,52 cm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el matraz aforado con precaución de no verter nada
  • 18. • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 500 cm3 • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente inscripción: H2SO4 , 3 M • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 500 cm3, pipeta y cuentagotas. H 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 H 2O i) Condiciones Iniciales → 98 % , 1,84 g/cm 3 1 mol ⎯ ⎯ Reaccionan → 0,5 mol 1 mol 0,5 mol 1 mol 1 mol H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 100 g D H 2 SO 4 1 cm 3 H 2 SO 4 1 mol D NaOH . . . . = 27,17 cm 3 D 12 4 4 2 NaOH 1 mol D H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 1,84 g D H 2 SO 4 mol 4 43 1 4 4 4 4 4 2 4 Estequiome4 3 4 4 4 tría 0,5 mol H 2SO 4 27º) Disponemos de una disolución de ácido clorhídrico en agua al 60% en masa de densidad 1,2 g/cm3. a) Calcula la concentración de la disolución en sus distintas formas de expresión b) Explica como prepararías en el laboratorio a partir de esta disolución, 500 cm3 de otra que resultase 3 M. a) C% en masa → 60% 60 g HCl 1,2 g D 1000 cm 3 D C gL → . . = 720 g l 100 g D 1 cm 3 D 1L D 60 g HCl 1 mol HCl 1,2 g D 1000 cm 3 D M→ . . . = 19,73 mol L 100 g D 36,5 g HCl 1 cm 3 D 1 LD ⎧ Soluto → HCl = 60 g al 60 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 − 60) g = 40 g = 0,04 Kg 60 g HCl 1 mol HCl 1000 g H 2 O mol H 2 SO 4 m→ . . = 41,1 = 41,1 mol Kg d. (m ) 40 g H 2 O 36,5 g HCl 1 kg H 2 O kg H 2 O 60 mol HCl n soluto (HCl) 36,5 Xs = = = 0,43 n soluto (HCl) + n disolvente (H 2 O) 60 40 mol HCl + mol H 2 O 36,5 18 X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,43 = 0,57 3 mol HCl 1L D 36,5 g HCl 100 g D 1 cm 3 D 3 b) 500 cm D . . . . . = 76,04 cm 3 Dón HCl 1 L D 4 1000 4cm 3 3 1 mol HCl 60 g HCl 1,2 g D 1 4 4 4 4 4 44 2 4 4 4 4 4 D 1 4 4 4 4 44 2 4 4 4 4 4 43 Disolución FINAL = 1,5 mol Disolución de PARTIDA
  • 19. ⎧76,04 cm 3de Disolución HCl ⎪ Preparación → ⎨ ⎪(500 − 76,04) cm 3 = 423,96 cm 3 de H 2 O destilada ⎩ Pasos en el laboratorio: • Si queremos preparar 500 cm3 de disolución de HCl, debemos tener en el laboratorio un matraz aforado (vaso de laboratorio erlenmeyer) de capacidad 500 cm3. • Necesitamos 76,04 cm3 de la disolución del ácido, que cogemos con una pipeta y los echamos en el matraz aforado con precaución de no verter nada • A continuación completamos poco a poco con agua destilada (empleando un frasco lavador) hasta enrasar aproximadamente con el volumen solicitado de 500 cm3 • Completamos el volumen con un cuentagotas par no excedernos del volumen • Tapamos el matraz y lo agitamos para homogeneizar la disolución • Para finalizar, debemos vaciar en un frasco la disolución obtenida y etiquetarla con la siguiente inscripción: HCl , 3 M • Material necesario: vaso de precipitados, bureta, matraz aforado de 500 cm3, pipeta y cuentagotas. 28º) Se tiene un ácido sulfúrico diluido al 49% de densidad 1,1 g/cm3. Calcula: a) Su Molaridad b) Su molalidad c) Su concentración en g/l d) La Fracción Molar del soluto e) El volumen de dicha disolución necesario para neutralizar 1 mol de NaOH 49 g H 2SO 4 1 mol H 2 SO 4 1,1 g D 1000 cm 3 D mol H 2 SO 4 a) . . . = 5,5 = 5,5 M 100 g D 3 98 g H 2 SO 4 1 cm D 1 lD 1D ⎧ Soluto → H 2SO 4 = 49 g al 49 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 49) g = 51 g = 0,051 Kg b) 49 g H 2 SO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O mol H 2 SO 4 . . = 9,8 = 9,8 m 51 g d (H 2 O) 98 g H 2SO 4 1 Kg H 2 O Kg H 2 O n moles soluto g H 2SO 4 49 g H 2SO 4 m= = = = 9,8 mol Kg d. Kg disolvente Mm . Kg (H 2 O) 98 g/mol . 0,051 Kg H 2 O ⎧ Soluto → H 2SO 4 = 49 g al 49 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 49) g = 51 g c) 49 g H 2 SO 4 1,1 g D H 2 SO 4 1000 cm 3 D g H 2 SO 4 . 3 . = 539 = 539 g L 100 g D H 2 SO 4 1 cm D 1 L D H 2 SO 4 1D
  • 20. 49 mol H 2 SO 4 n soluto (H 2 SO 4 ) 98 d) X s = = = 0,15 n soluto (H 2 SO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 49 51 mol H 2 SO 4 + mol H 2 O 98 18 H 2 SO 4 + 2 NaOH → Na 2 SO 4 + 2 H 2O d) Condiciones Iniciales → 49 % , 1,1 g/cm 3 1 mol ⎯ ⎯ Reaccionan → 0,5 mol 1 mol 0,5 mol 1 mol 1 mol H 2 SO 4 98 g H 2 SO 4 100 g D H 2 SO 4 1 cm 3 H 2 SO 4 1 mol D NaOH . . . . = 90,9 cm 3 D 1 4 4 2 NaOH 1 mol D H 2 SO 4 49 g H 2 SO 4 1,1 g D H 2 SO 4 2 mol 4 43 1 4 4 4 4 4 2 4 Estequiome4 3 4 4 4 tría 0,5 mol H 2SO 4 29º) Una disolución de hidróxido sódico en agua que contiene un 25% de hidróxido, tiene una densidad de 1,25 g/ml. Calcula: a) Molaridad b) Molalidad c) Fracción molar del soluto d) Concentración en gramos/litro 25 g NaOH 1,25 g D 1000 mL D 1 mol NaOH mol NaOH a) . . . = 7,81 = 7,81 M 100 g D 1 mL D 1 lD 40 g NaOH LD RAZONAMIENTO por Fórmula: ¿Qué masa hay en 1 litro de Disolución?: mD 1,25 g D 1000 mL D dD = ⇒ m D = d Disolución . VD = .1 litro . = 1250 g D de NaOH VD 1 mL D 1 litro D 25 1250 g NaOH . n moles soluto al 25% g NaOH al 25% 100 = 7,81 M= = = mol L litros Disolución Mm . 1 litro 40 g/mol . 1 L ⎧ Soluto → NaOH = 25 g b) al 25 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 − 25) g = 75 g = 0,075 Kg 25 g NaOH 1 mol NaOH 1000 g H 2 O mol NaOH . . = 8,33 = 8,33 m 75 g d (H 2 O) 40 g NaOH 1 Kg H 2 O Kg H 2 O RAZONAMIENTO: Conocido el % en masa: n moles soluto g NaOH 25 g NaOH m= = = = 8,33 mol Kg d. Kg disolvente Mm . Kg (H 2 O) 40 g/mol . 0,075 Kg H 2 O
  • 21. 25 mol NaOH n soluto (NaOH) 40 c) X s = = = 0,13 n soluto (NaOH) + n disolvente (H 2 O) 25 75 mol NaOH + mol H 2 O 40 18 25 g NaOH 1,25 g D 1000 ml D g NaOH d) . . = 312,5 = 312,5 g L 100 g D 1 ml D 1L D 1D 30º) Se disuelven 5 g de HCl en 35 g de agua. Si la densidad de la disolución a 20ºC es 1,060 g/cm3. Halla la concentración de la disolución: a) En % en peso b) En gramos / litro c) La Molaridad d) La molalidad e) La Fracción Molar del soluto ⎧ MASA ⎪ Disolución → ⎨ Soluto → 5 g NaOH ⎪ disolvente → 35 g H O ⎩ 2 Masa Total Disolución ⎯ ⎯→ 40 g D 5 g HCl a) % en Peso = .100 = 12,5 % 5 g HCl + 35 g H 2 O 5 g HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D g HCl b) . 3 . = 132,5 = 132,5 g L 40 g D 1 cm D 1L D L D 12,5 g HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D g HCl . 3 . = 132,5 = 132,5 g L 100 g D 1 cm D 1L D L D 5 g HCl 1 mol HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D mol HCl c) . . 3 . = 3,63 = 3,63 M 40 g D 36,5 g HCl 1 cm D 1L D L D
  • 22. 12,5 g HCl 1 mol HCl 1,060 g D 1000 cm 3 D mol HCl . . 3 . = 3,63 = 3,63 M 100 g D 36,5 g HCl 1 cm D 1 LD L D 132,5 g HCl 1 mol HCl mol HCl . = 3,63 = 3,63 M 1 LD 36,5 g HCl L D ⎧ Soluto → HCl = 12,5 g d) al 12,5 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 12,5) g = 87,5 g = 0,0875 Kg 12,5 g HCl 1 mol HCl 1000 g H 2 O mol HCl . . = 3,91 = 3,91 m 87,5 g d (H 2 O) 36,5 g HCl 1 Kg H 2 O Kg H 2 O 5 g HCl 1 mol HCl 1000 g H 2 O mol HCl . . = 3,91 = 3,91 m 35 g d (H 2 O) 36,5 g HCl 1 Kg H 2 O Kg H 2 O n moles soluto g HCl 12,5 g HCl m= = = = 3,91 mol Kg d. Kg disolvente Mm . Kg (H 2 O) 36,5 g/mol . 0,0875 Kg H 2 O 12,5 mol HCl n soluto (HCl) 36,5 e) Xs = = = 0,06 n soluto (HCl) + n disolvente (H 2O) 12,5 mol HCl + 87,5 mol H O 2 36,5 18 31º) Se prepara una disolución mezclando 25 g de cloruro de sodio con 2 litros de agua. Si la densidad de la mezcla es 1,25 g/cc. Halla: En % en peso a) Molaridad b) Concentración en g/mL c) % en peso d) Molalidad e) La Fracción Molar del soluto ⎧ MASA ⎪ Disolución → ⎨ Soluto → 25 g NaCl ⎪ disolvente → 2000 g H O ⎩ 2 Masa Total Disolución ⎯ ⎯→ 2025 g D 25 g NaCl 1 mol NaCl 1,25 g Dón 1000 cm 3 a) • 2025 g Dón . 58,5 g NaCl . . = 0,26 M 1 cm 3 Dón 1L 1,24 g NaCl 1 mol NaCl 1,25 g Dón 1000 cm 3 • 100 g D . 58,5 g NaCl . . = 0,26 M 1 cm 3 Dón 1L 0,015 g NaCl 1 mol NaCl 1000 mL • . . = 0,26 M 1 mL Dón 58,5 g NaCl 1L 25 g NaCl 1,25 g Dón 1000 cm 3 1 L b) • 2025 g Dón . . = 0,015 g mL 1 cm 3 Dón 1L 1000 mL
  • 23. 1,24 g NaCl 1,25 g Dón 1 cm 3 Dón • 100 g Dón . . = 0,015 g mL 1 cm 3 Dón 1 mL Dón 25 g NaCl c) % en Peso = . 100 = 1,24 % 25 g NaCl + 2000 g H 2 O ⎧ Soluto → NaCl = 1,24 g d) al 1,24 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 - 1,24) g = 98,76 g = 0,0987 Kg 1,24 g NaCl 1 mol NaCl 1000 g • 98,76 g d (H O) . 58,5 g NaCl . 1 Kg = 0,21 kg d. = mol 0,21 m 2 25 g NaCl 1 mol NaCl 1000 g • 2000 g d (H O) . 58,5 g NaCl . 1 Kg = 0,21 kg d. = mol 0,21 m 2 n moles soluto g NaCl 1,24 g NaCl • m = Kg disolvente = Mm . Kg (H O) = 58,5 g/mol . 0,0987 Kg H O = 0,21 mol Kg d. 2 2 1,24 mol NaCl n soluto (NaCl) 58,5 e) Xs = = = 0,004 n soluto (NaCl) + n disolvente (H 2O) 1,24 mol NaCl + 98,76 mol H O 2 58,5 18 32º) Una disolución contiene 147 g de ácido sulfúrico en 1500 cc. de disolución. Si la densidad de la disolución es de 1,05 g/mL. Calcula: a) La Molaridad b) La molalidad c) La fracción molar del soluto y del disolvente d) La concentración centesimal de la disolución e) La concentración en masa (g/L) ⎧ MASA ⎪ 147 g ⎪ Soluto : H 2 SO 4 → 147 g ⇒ n (s) = = 1,5 mol H 2 SO 4 ⎪ ⎪ 98 g mol Disolución → ⎨ ⎪ disolvente : H O → 1428 g 1428 g ⇒ n (disol) = = 79,3 mol H 2 O ⎪ 2 18 g mol ⎪ ⎪ ⎩ Masa Total Disolución ⎯ ⎯→ 1575 g ⇒ V(Disolución) = 1500 cm 3 = 1,5 L Masa H2O = Masa Disolución – masa de soluto = 1575 g – 147 g = 1428 g H2O 1,05 g Dón 1 mL Masa Dón. = 1500 cm 3 . . = 1575 g Dón 1 mL 1 cm 3 a) M = n moles soluto = 1,5 mol H 2 SO 4 = 1 M (mol L ) litros Disolución 1,5 L
  • 24. n moles soluto 1,5 mol H 2SO 4 b) m= = = 1,05 mol Kg d. Kg disolvente 1,428 Kg H 2 O n soluto (H 2 SO 4 ) 1,5 mol H 2 SO 4 c) Xs = = = 0,018 n soluto (H 2 SO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 1,5 mol H 2 SO 4 + 79,3 mol H 2 O X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,018 = 0,982 147 g H 2SO 4 d) % en Peso H 2SO 4 = . 100 = 9,33 % 1575 g Dón H 2SO 4 % en Peso H 2 O = 100% − 9,33% = 90,67 % g H 2 SO 4 147 g H 2 SO 4 e) C gL → = = 98 g L L Dón 1,5 L Dón 33º) Una disolución acuosa de ácido fosfórico contiene a 20ºC, 300 g/l de dicho ácido. Si su densidad es de 1,153 g/cm3. Calcula: a) Su concentración en % en peso b) Su Molaridad c) Su Normalidad d) Su molalidad e) La Fracción molar del ácido a) Necesitamos conocer la masa de soluto que hay en 1 Litro de disolución: mD 1,153 g Dón 1000 cm 3 Dón • dD = ⇒ m D = d D .VD = . 1 L Dón . = 1153 g Dón H 3 PO VD 1 cm 3 Dón 1 L Dón masa soluto (H 3 PO 4 ) 300 g H 3 PO 4 C%= . 100 = . 100 = 26,02 % masa Disolución 1153 g D 300 g H 3 PO 4 1 cm 3 D 1 LD • . . .100 = 26,02 % 1 LD 1,153 g D 1000 cm 3 D 300 g H 3 PO 4 1 mol H 3 PO 4 b) . = 3,06 mol L = 3,06 M 1 LD 98 g H 3 PO 4 26,02 g H 3 PO 4 1 mol H 2 SO 4 1,153 g D 1000 cm 3 D mol H 3 PO 4 . . . = 3,06 = 3,06 M 100 g D 98 g H 2 SO 4 1 cm 3 D 1 LD L D
  • 25. c) N = M . valencia = 3,06 . 3 = 9,18 N 3,06 mol H 3 PO 4 3 eq − g H 3 PO 4 . = 9,18 eq-g L = 9,18 N 1 LD 1 mol H 3 PO 4 ⎧ Soluto → H 3 PO 4 = 26,02 g d) al 26,02 % → en 100 g de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = (100 − 26,02) g = 73,98 g = 0,074 Kg 26,02 g H 3 PO 4 1 mol H 2 SO 4 1000 g H 2 O mol HPO 4 . . = 3,59 = 3,59 m 73,98 g d (H 2 O) 98 g H 2 SO 4 1 Kg H 2 O Kg H 2 O e) Para calcular las fracciones molares, necesitamos conocer el número de moles de soluto y disolvente. Los determinamos a partir de las cantidades que hay en 1 litro de disolución: ⎧ Soluto → H 3 PO 4 = 300 g en 1 Litro de Disolución ⇒ ⎨ ⎩ Disolvente → H 2 O = 1153 g Dón − 300 g soluto = 853 g H 2 O 300 mol n soluto (H 3 PO 4 ) 98 • 300 g L , 1,153 g cm3 → X s = = = 0,06 n soluto (H 3 PO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 300 853 mol + mol 98 18 26,02 mol n soluto (H 3 PO 4 ) 98 • C% = 26,02% → X s = = = 0,06 n soluto (H 3 PO 4 ) + n disolvente (H 2 O) 26,02 73,98 mol + mol 98 18 X s + X d = 1 ⇒ X d = 1 − X s = 1 − 0,06 = 0,94 1º) De una disolución que contiene 22,4 g de hidróxido potásico en 400 cm3 de disolución, se toman 100 mL a los que se añaden 200 cm3 de otra disolución 1,2 M de la misma sustancia, y 100 cm3 de agua. Determina: a) La molaridad de la disolución resultante? b) ¿Cuántos gramos de soluto habrá en 20 cm3 de esa disolución?. D (1) D (2) D (RESULTANTE) KOH + KOH + H 2O ⎯ ⎯→ 400 cm 3 Dón 100 mL , 1 M 200 cm 3 , 1,2 M 100 cm 3 0,4 Litros M ? , gr. KOH ?
  • 26. 22,4 g KOH 1 mol KOH 1000 cm 3 Concentración de la disolución: . . =1 M 400 cm 3 Dón 56 g KOH 1L Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones y agua ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados 1 mol KOH n (1) (KOH) → 0,1 L D KOH . = 0, l mol KOH 1 L D KOH 1,2 mol KOH n (2) (KOH) → 0,2 L D KOH . = 0,24 mol KOH 1 L D KOH n (TOTAL) = 0,1 + 0,24 = 0,34 mol KOH → que están disueltos en un VTOTAL de 0,4 Litros Observación: el agua solo disuelve la disolución de KOH → no se tienen en cuenta sus moles, pero si su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de KOH Al diluir determinado volumen de una disolución, el número de moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒ n moles Totales 0,34 mol KOH a) M (Dón Resultante) = V total de la Dón = 0,4 L Dón = 0,85 mol L 0,85 mol KOH 56 g KOH (soluto) b) 0,02 L . . = 0,95 g KOH 1 L Dón 1 mo KOH 2º) Una disolución 0,5 M de HNO3 con un volumen de 200 cm3 se mezcla con 600 cm3 de otra disolución de HNO3 1,2 M. Calcula la molaridad de la disolución resultante D (1) D (2) D (RESULTANTE) HNO 3 + HNO 3 ⎯ ⎯→ 0,2 L D(1) 200 cm 3 600 cm 3 0.6 L D(2) 0,5 M 1,2 M V. Total = 0,8 L Dón M? Al mezclar dos disoluciones se consideran Volúmenes Aditivos: significa que El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados V (D1) = 0,2 L ,, V (D2) = 0,6 L ⇒ El Volumen de la disolución = VD 1 + VD 2 = 0,8 Litros n moles Totales M (Dón Resultante) = V total de la Dón 0,5 mol HNO 3 n (1) (HNO 3 ) → 0,2 L D HNO 3 . = 0, l mol HNO 3 1 L D HNO 3 1,2 mol HNO 3 n (2) (HNO 3 ) → 0,6 L D HNO 3 . = 0,72 mol HNO 3 1 L D HNO 3 n (TOTAL ) (HNO 3 ) = 0,1 + 0,72 = 0,82 mol HNO 3 → que están disueltos en un VTOTAL de 0,8 Litros
  • 27. n moles Totales 0,82 mol HNO 3 M (Dón Resultante) = = = 1,025 mol V total de la Dón 0,8 L Dón L 3º) Se mezclan medio litro de disolución de ácido clorhídrico 0,2 M con 300 cm3 de otra disolución de HCL del 85% de riqueza y densidad 1,1 g/cm3. Considerando volúmenes aditivos. Calcula la molaridad de la disolución resultante D (1) D (2) D (RESULTANTE) HCl + HCl ⎯ ⎯→ 0,5 L D(1) 3 3 0,5 L , 2 M 300 cm , 85% , 1,1 g/cm 0.3 L D(2) 0,8 Litros M? Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados V (D1) = 0,5 L V (D2) = 300 cm3 = 0,3 L ⇒ El Volumen de la disolución = VD 1 + VD 2 = 0,8 Litros n moles Totales M (Dón Resultante) = V total de la Dón 0,2 mol HCL n (1) (HCl) → 0,5 L D HCl . = 0, l mol HCl 1 L D HCl
  • 28. 1,1 g D HCl 85 g HCl 1 mol HCl n (2) (HCl) → 300 cm 3 D HCl . 3 . . = 7, 7 mol HCl 1 cm D HCL 100 g D HCL 36,5 g HCL n (TOTAL ) (HCl) = 0,1 + 7,7 = 7,8 mol HCl → que están disueltos en un VTOTAL de 0,8 Litros n moles Totales 7,7 mol HCl M (Dón Resultante) = = = 9,63 mol V total de la Dón 0,8 L Dón L 4º) El ácido fluorhídrico concentrado, tiene una concentración del 49% en peso y una densidad de 1,17 g/mL. Calcula: a) La molaridad de la disolución b) La molaridad de la disolución que resulta de mezclar 500 mL de este ácido con 1 Litro de ácido fluorhídrico 2 M. a) 1,17 g Dón HF . 49 g HF . 1 mol HF 1000 mL .. = 28,7 M (mol L ) 1 mL Dón 100 g Dón HF 20 g HF 1 L Dón b) D (1) D (2) D (RESULTANTE) HF + HF ⎯ ⎯→ 0,5 L D(1) 500 mL , 49%, 1,17 g/mL 1 L, 2M 1 L D(2) 1,5 Litros M? Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados V (D1) = 0,5 L V (D2) = 1 L ⇒ El Volumen de la disolución = VD 1 + VD 2 = 1,5 Litros
  • 29. n moles Totales M (Dón Resultante) = V total de la Dón 1,17 g Dón 49 g HF 1 mol HF n (1) (HF) → 500 mL . . . = 14,33 mol HF 1 mL 100 g Dón 20 g 2 mol HF n (2) (HCl) → 1 L Dón HF . = 2 mol HF 1 L Dón n (TOTAL ) (HF) = 14,33 + 2 = 16,33 mol HF → que están disueltos en un VTOTAL de 1,5 Litros n moles Totales 16,33 mol HF M (Dón Resultante) = = = 10,9 mol (M) V total de la Dón 1,5 L Dón L 5º) A 200 cm3 de una disolución que contiene 60 g de NaCl, se le añaden 50 g de NaCl. Calcula; a) La molaridad inicial b) La molaridad final de la disolución resultante D (1) D (RESULTANT E) NaCl + NaCl ⎯ ⎯→ 200 cm 3 Dón 200 cm 3 , 60 g 50 g 0,2 Litros, (60 g`+ 50 g = 110 g ) M? n moles iniciales g. iniciales NaCl 60 g NaCl a) M (inicial) = = = = 5,13 mol L V Dón Mm . V Dón 58,5 g mol . 0,2 L n moles finales g. finales NaCl 110 g NaCl b) M (final) = = = = 9,4 mol L V Dón Mm . V Dón 58,5 g mol . 0,2 L
  • 30. 6º) A 300 mL de disolución que contiene 5 g de NaOH se le añaden 100 mL de agua. Calcula la molaridad de la disolución resultante D (1) D (RESULTANTE) NaOH + H 2O ⎯ ⎯→ 400 mL Dón 300 mL , 5 g NaOH 100 mL 0,4 Litros M? Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar una solución con agua ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados Al diluir determinado volumen de una disolución, (en este caso con agua), el número de moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒ Observación: el agua solo disuelve la disolución de NaOH → no se tienen en cuenta sus moles, pero si su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de NaOH 1 mol NaOH n (1) (NaOH) → 5 g NaOH . = 0, l25 mol NaOH 40 g NaOH n (TOTAL) (Dón Resultante = 0,125 mol → que están disueltos en un VTOTAL de 0,4 Litros n moles Totales 0,125 mol NaOH M (Dón Resultante) = = = 0,31 mol V total de la Dón 0,4 L Dón L 7º) ¿Qué hemos de hacer para transformar 200 ml de una disolución 0,6 M de sulfato de cobre (II), en otra 0,4 M? a Para convertir una disolución en otra más diluida (0,6 M ⎯ 0,4 M) , debe añadirse agua. ⎯→ Y tendremos que considerar que los Volúmenes son Aditivos: lo que significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados D (1) D (RESULTANTE) CuSO 4 + H 2O ⎯ ⎯→ 0,2 L D(1) 0,2 L , 0,6 M x Litros x L H 2O (0,2 + x ) Litros x L H 2O? ¿Qué cantidad de agua debemos añadir?: 6 4 47 4 48 M 1L D 0,6 mol CuSO 4 En los 200 ml de la disolución inicial tenemos: 200 ml D . 1000 ml D . = 0,12 mol CuSO 4 1 LD al añadirle x Litros de agua → el Volumen de la disolución será: (0,2 + x) Litros Dón. Como la disolución final es 0,4 M ⇒
  • 31. n mol Dón. CuSO 4 0,12 mol CuSO 4 M= → 0,4 M = ⇒ x = 0,1 L = 100 mL H 2O Volumen de Dón 0,2 L CuSO 4 + x L H 2O 1 4 4 4 4 2 4 4 4 43 Volumen de la Dón. 8º) ¿Cuánta agua hay que añadir a 300 cm3 de una disolución 1,3 M de NaOH, para conseguir una disolución 0,7 M? D (1) D (RESULTANTE) NaOH + H 2O ⎯ ⎯→ (0,3 L + x L) Dón 3 300 cm , 1,3 M x Litros ? 0,7 M Al diluir determinado volumen de una disolución, (en este caso con agua), el número de moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒ Observación: el agua solo disuelve la disolución de NaOH → no se tienen en cuenta sus moles, pero si su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de NaOH 1,3 mol NaOH n (1) (NaOH) → 0,3 L Dón NaOH . = 0,39 mol NaOH 1 L Dón n (TOTAL ) (Dón Resultante ) = 0,39 mol → que están disueltos en un VTOTAL de (0,3 + x) Litros n moles Totales 0,39 mol M (Dón Resultante) = → 0,7 mol = ⇒ x = 0,26 L H 2 O V total de la Dón L (0,3 + x) L Dón 9º) ¿Cuánta agua es necesaria para rebajar 800 cm3 de una disolución 0,8 M de H2SO4 a una concentración final de 0,6 M? D (1) D (RESULTANTE) H 2 SO 4 + H 2O ⎯ ⎯→ (0,8 L + x L) Dón 3 800 cm , 0,8 M x Litros ? 0,6 M Al diluir determinado volumen de una disolución, (en este caso con agua), el número de moles de soluto que contiene, no varía; es el mismo antes que después de diluirla ⇒ Observación: el agua solo disuelve la disolución de H2SO4 → no se tienen en cuenta sus moles, pero si su volumen, el cual aumenta el volumen de la disolución resultante de H2SO4 0,8 mol H 2 SO 4 n (1) (H 2 SO 4 ) → 0,8 L Dón H 2 SO 4 . = 0,64 mol H 2 SO 4 1 L Dón n (TOTAL ) (Dón Resultante ) = 0,64 mol → que están disueltos en un VTOTAL de (0,8 + x) Litros n moles Totales 0,64 mol M (Dón Resultante) = → 0,6 mol = ⇒ x = 0,27 L H 2 O añadidos V total de la Dón L (0,8 + x) L Dón
  • 32. 10º) Un ácido clorhídrico comercial contiene un 37% en peso de ácido clorhídrico y una densidad de 1,19 g/cc. ¿Qué cantidad de agua se debe añadir a 20 mL de este ácido para que la disolución resultante sea 0,1 M? D (1) D (RESULTANTE) HCl + H 2O ⎯ ⎯→ (0,02 L + x L) Dón 20 mL , 37%, 1,19 g cc x Litros ? 0,1 M 1,19 g Dón 37 g HCl 1 mol HCl n (1) (HCl) → 20 mL . . . = 0,24 mol HCl 1 cm 3 100 g Dón 36,5 g HCl n (TOTAL) (Dón Resultante ) = 0,64 mol → que están disueltos en un VTOTAL de (0,02 + x) Litros n moles Totales 0,24 mol M (Dón Resultante) = → 0,1 mol = ⇒ x = 0,22 L H 2 O añadidos V total de la Dón L (0,02 + x) L Dón 11º) Se agregan 315 kg de ácido nítrico puro (HNO3) a 4,791 m3 de agua. De la disolución obtenida. Calcula: a) Molaridad b) % en masa c) g l Datos: La densidad del ácido nítrico es 1513 kg/m3 4791 litros H2O H2O + HNO3 x litros HNO3 3 4791 litros 315 Kg , 1513 Kg/m ( 4791 + x ) litros M ? , C % ?, g/L? Volúmenes Aditivos: significa que al mezclar dos soluciones ⇒ El volumen total = a la suma de los volúmenes mezclados En este caso hay que tener en cuenta que tanto el soluto como el disolvente están en estado líquido, y su volumen contribuye al volumen total de la disolución. El Volumen de la disolución = Vsoluto + Vdisolvente = 4999,2 L