Este documento contiene varios problemas de química relacionados con disoluciones. El primer problema involucra una disolución de fructosa en agua y calcula la cantidad de agua que se debe agregar para que la presión osmótica sea igual a la del suero sanguíneo. El segundo problema trata sobre una disolución de formaldehido en agua y calcula su presión de vapor y presión osmótica. El tercer problema calcula la presión requerida de cloro gas para lograr una concentración mínima de cloro disuelto en

1. DISOLUCIONES

2. Va
2.- A 1 kg de agua se han añadido 270 g de fructosa (C6H12O6) y la disolución resultante tiene una densidad de 1,016 kg/l a 37ºC.
Calcula los litros de agua que habría que añadir a dicha disolución para que su presión osmótica a 37 ºC fuese igual a la del suero
sanguíneo, es decir 7,88 atm.
SOLUCION
 = MRT 7,88 =
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝐹𝑟𝑢𝑐𝑡𝑜𝑠𝑎
𝑉 𝑖 + 𝑉𝑎
· 0,082 · 310
Volumen disolución original = Vi = 1270g/1016g/l = 1,25L
7,88 =
270
180
1,25 + 𝑉𝑎
· 0,082 · 310
Volumen de agua añadida = Va = 3,6L
37 ºC
SUERO SANGUINEO
1 kg de agua
270 g Fructosa
Vi
Suero = DisSuero < Dis

3. 47.- El agua apta para consumo debe tener como mínimo 0,5 ppm de cloro gas (Cl2) disuelto. Calcula la presión de cloro gas, en
pascales (Pa), a la que hay que someter el agua para alcanzar dicha concentración de cloro disuelto. (KH = 0,0785 mol·L-1·atm-1)
SOLUCION
Aplicamos la ecuación de Henry de la solubilidad de gases en líquidos: S = KHPgas
Para que haya concordancia de unidades entre KH y S, la solubilidad del Cl2 hay que expresarla en molaridad: MCl2 = 70,9 g/mol;
0,5 ppm equivale a una solubilidad  s = 5·10-4/70,9 = 7,05·10-6 mol/L
7,05·10-6
mol/L = 0,0785mol/L·atm·PCl2  PCl2 = 8,98·10-5 atm  PCl2 = 8,98·10-5
atm·101325Pa/atm = 9,1 Pa
Equilibrio de Solubilidad
AGUA
Cl- Cl Cl- Cl
Cl- Cl
Cl- Cl
Cl- ClCl- Cl Cl- ClCl- Cl

4. 1.- El formol es una disolución acuosa muy utilizada en biología como antiséptico, que se hace añadiendo 40 cm3 de formaldehido,
H2CO, a 100 cm3 de agua. Suponiendo al formaldehido soluto no volátil cuya densidad vale 0,82 kg/L, calcula:
a) La presión de vapor, Pv, en atmósferas, de la disolución a 37 ºC.
b) La presión osmótica de la disolución a 37 ºC.
SOLUCION
a) Mformaldehido = 30 g/mol Magua = 18 g/mol
Masa de formaldehido = 40·0,82 = 32,8g Masa de agua = 100·1 = 100 g
Ley de Raoult: Pv = XAPºv
𝑋𝐴𝑔𝑢𝑎 =
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙𝑒𝑠
=
100
18
100
18
+
32,8
30
=
5,556
5,556 + 1,093
= 0,836
Pv = 0,836·47,12 = 39,39 mmHg  Pv = 39,39/760 = 0,052 atm
b) Vdisolución = 40 + 100 = 140 ml  = MRT
𝑀 =
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙𝑑𝑒ℎ𝑖𝑑𝑜
𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
=
32,8
30
0,14
= 7,81  = 7,81·0,082·310 = 198,5 atm
AGUA
Formaldehido
+
100cm3 40cm3
DISOLUCION
140cm3

5. 14.- Se disuelven 5,8 g de azufre sólido en 50 ml de CS2(l) y la disolución resultante tiene un punto de ebullición de 46,87 ºC. ¿Cuál
es la fórmula de las moléculas de azufre?. (KbCS2 = 2,42 ºC·kg/mol, dCS2 = 1,26 kg/L y Punto de ebullición normal del CS2(l) = 46 ºC)
SOLUCION
El azufre sólido está formado por moléculas Sn. Estas moléculas cuando se disuelven no se rompen, lo que quiere decir que i = 1
Ecuación del aumento ebulloscópico: Tb = i·Kb·m  46,87 – 46 = 2,42·m
m = 0,36 moles soluto/kg disolvente  kg disolvente = V·d = 0,05·1,26 = 0,063
𝑚 =
5,8
32·𝑛
0,063
= 0,36  n = 5,8/0,726 = 8
Conclusión: el azufre sólido o disuelto está formado por moléculas de S8
CS2
Sn
Punto de Ebullición = 46,87 ºC

6. 11.- El p. de congelación del t-butanol puro es de 25,5ºC, su Kc vale 8,12 ºC·kg/mol y su densidad 0,781 kg/L. El t-butanol absorbe
agua cuando se expone al aire. Calcula los gramos de agua que ha absorbido una muestra de 1,5 litros de t-butanol si el punto de
congelación de la mezcla es de 24,59 ºC.
t-Butanol
Punto de Congelación 24,59 ºC
H2O
H2O
H2O
SOLUCION
Las moléculas cuando se disuelven no se rompen, lo que quiere decir que i = 1.
Ecuación del descenso crioscópico: Tc = -i·Kc·m  24,59 – 25,5 = -8,12·m
m = 0,11 mol Agua/kg disolvente
Moles de agua absorbidos = m·ddisolvente·V = 0,11·0,781·1,5 = 0,13  g de agua absorbidos = 0,13·18 = 2,3 g
Punto de Congelación 25,5 ºC

7. 11.- El punto de congelación de una disolución acuosa de SO4HK 0,5 molal es  1,9 ºC. ¿Cuál de las siguientes ecuaciones representa
mejor lo que sucede al disolver SO4HK(s) en agua?. (Kc = 1,86 ºC/m).
a) SO4HK(s)  SO4HK(aq)
b) SO4HK(s)  SO4H-
(aq) + K+
(aq)
c) SO4HK(s)  SO4
=
(aq) + K+
(aq) + H+
(aq)
SOLUCION
ΔTc = iKcmo  ΔTc = Tfc - Tic = - 1,9 – 0 = - 1,9 ºC
i = nº de partículas teórico que se forman por unidad-fórmula disuelta
mo = molalidad teórica si la sal no se disociara en partículas al disolverse  -1,9 = i(-1,86)(0,5)  i = 1,9/0,93 = 2
Esto quiere decir que el equilibrio que refleja este descenso de tª es el b, donde la sal se disocia en dos partículas.
SO4H-
(aq) K+
(aq)
SO4HK(s)

8. 2.- Los glóbulos rojos tienen hemoglobina (Hb) disuelta en su citoplasma. La membrana plasmática del glóbulo rojo solo deja pasar
agua. Justifica qué le ocurre al glóbulo, si le ocurre algo, en esta disolución a 37 ºC.
0,05 M CaCl2
[Hb] = 0,1M
Glóbulo Rojo
Disolución Acuosa
SOLUCION
Interior glóbulo rojo: Hb(s)  Hb(ac) i = 1
int = i·MintRT = 0,1·0,082·310 = 2,54 atm
Exterior glóbulo rojo: CaCl2(s)  Ca++
(ac) + Cl-
(ac) + Cl-
(ac) i = 3
ext = i·MextRT = 3·0,05·0,082·310 = 3,81 atm  ext > int
La tendencia a igualarse las  a ambos lados de la membrana plasmática del glóbulo rojo, provoca que espontáneamente salga
agua del glóbulo rojo y SE ARRUGUE.
Glóbulo Rojo
[Hb] = 0,1 M

9. 17.- Un glóbulo rojo contiene en su citoplasma una concentración de KCl 0,2 M, su membrana plasmática solo es permeable al agua,
y está suspendido en una disolución de sacarosa 0,1 M a 25 ºC. Si la máxima presión osmótica que puede soportar la membrana son
7,9 atm, ¿se lisará el eritrocito?.
SOLUCION
Calcula la  neta a la que estará sometida la membrana del glóbulo rojo, restando la  del citoplasma de la  de la disolución
exterior.
citoplasma = i·MNaClRT  citoplasma = 2·0,2·0,082·298 = 9,774 atm
ext = MsacarosaRT  ext = 0,1·0,082·298 = 2,444 atm
neta = citoplasma - ext = 9,774 – 2,444 = 7,33 atm < 7,9 atm Luego el eritrocito NO se rompe
Disolución Hipertónica
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
H2O
Disolución Isotónica Disolución Hipotónica
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-
Cl-

10. 23.- En 1 litro de disolución acuosa a 100 ºC hay disueltos 102,6 g de isomaltosa (C12H22O11), disacárido que se disocia
completamente según el dibujo. Calcula la Pv en mmHg de la disolución a dicha tª. (ddisolución = 1,026 g/ml)
SOLUCION
Ley de Raoult: Pv = XaguaPºv Xagua = moles de agua/mol total
Masa de disolución = V·d = 1·1026g/l = 1026g Masa agua = 1026 – 102,6 = 923,4 g
Cada molécula de soluto disuelta se rompe en 2 partículas, luego i = 2 Pºv a 100ºC = 760 mmHg
Moles isomaltosa disueltos = 102,6/342 = 0,3 Moles de partículas(glucosa) disueltos = 2·0,3 = 0,6
𝑃𝑣 =
923,4
18
923,4
18 + 2
102,6
342
· 760 =
51,3
51,3 + 0,6
· 760 = 751,2 𝑚𝑚𝐻𝑔
ISOMALTOSA(ac)GLUCOSAS(ac)
+ H2O
H
Presión de vapor, Pv

11. 29.- En 0,1 dm3 de disolución, en una tripa de diálisis(membr semip), hay disueltos 10 mg de sacarosa (C12H22O11) y 1g de hemocianina de
masa molar 75 kDa. Calcula los gramos de sal Zn(NO3)2 que hay que disolver en agua para preparar 2 litros de una disolución
isotónica con la anterior, a la misma tª.
0,1 dm3
2 Litros
Tripa de Diálisis
SOLUCION
𝑀𝑠𝑎𝑐 =
0,01𝑔
342𝑔/𝑚𝑜𝑙
0,1𝐿
= 2,92 · 10−4 𝑀ℎ𝑒𝑚 =
1𝑔
75000𝑔/𝑚𝑜𝑙
0,1𝐿
= 1,33 · 10−4
tripa = (Msac + Mhem)RT = (2,92·10-4 + 1,33·10-4)RT
Disolución de la sal, como es un electrolito fuerte: Zn(NO3)2  Zn++
(ac) + 2NO3
-
(ac) i = 3
𝑀𝑠𝑎𝑙 =
𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙
189,4𝑔/𝑚𝑜𝑙
2𝐿
sal = i·MsalRT = 3(masa de sal/378,8)RT
Para que ambas disoluciones sean isotónicas: tripa = sal
(2,92·10-4 + 1,33·10-4)RT = 3(g de sal/378,8)RT 4,25·10-4 = 7,92·10-3(g de sal)  Masa de Zn(NO3)2 = 0,0537 g
Zn++ NO3
-
Zn++ NO3
-

12. Lactosa Galactosa Glucosa
 +
2.- Se quiere fabricar leche sin lactosa y se ha sometido una muestra de leche con [Lactosa]o = 0,05m a hidrólisis enzimática. Si el
punto de congelación de la muestra es de - 0,16 ºC, ¿se puede vender como leche sin lactosa? (Kc,agua = 1,86 ºC·kg/mol).
SOLUCION
mtotal = mo(1 - ) + mo + mo = mo(1 + ) Tc = - Kcmtotal
Tc = - Kc mo(1 + )  -0,16 = -1,86·0,05(1 + )   = 0,72
Tc = - i·Kcm  - 0,16 = -i·1,86·0,05  i = 1,72 Si la hidrólisis fuese completa i = 2
𝑖 =
𝑛º 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑙𝑖𝑏𝑟𝑖𝑜
𝑛º 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠
No, aún queda lactosa sin hidrolizar
Inic mo
Equ mo(1 - ) mo mo

13. 46.- Una bióloga aisló 17,6 mg de fragmentos de la misma masa molar, de un gen bacteriano, y los disuelve en agua hasta un volumen
final de disolución de 31,5 ml. Si la presión osmótica de dicha disolución a 25 ºC vale 0,34 mmHg, calcula:
a) El nº de pares de bases de los fragmentos, si la masa molar media de cada base es 331 g/mol. (los genes están formados por bases)
b) La molalidad de dicha disolución si su densidad a 25 ºC vale 1,191 g/cm3.
SOLUCION
a)  = MRT 
0,34
760
=
0,0176
𝑀 𝑚,𝑓𝑟𝑎𝑔
0,0315
· 0,082 · 298
Mm,fragmentos = 0,0176/5,77·10-7 = 30502,6 g/mol
Nº de bases en cada fragmento = Mm,frag/Mm,base = 30502,6g/mol/331g/mol = 92,15
Nº de pares de bases en cada fragmento = 92,15/2 = 46
b) Masa disolución = V·d = 31,5ml·1,191g/ml = 37,52 g
Masa agua = masa disolución – masa soluto = 37,52 – 0,0176 = 37,5 g
𝑚 =
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑘𝑔 𝑎𝑔𝑢𝑎
=
0,0176
30502,6
𝑘𝑔 𝑎𝑔𝑢𝑎
=
5,77·10−7
0,0375
= 1,54 · 10−5
𝑚𝑜𝑙/𝑘𝑔
31,5 ml
25 ºC
AGUA
, presión osmótica
DISOLUCION ACUOSA

14. 5.- La ósmosis es el proceso responsable de llevar nutrientes y agua desde el suelo hasta la copa de un árbol. La  necesaria puede ser
tan alta como 18,6 atm. ¿Cuándo será más rica en azúcares y sales la savia en un día frío a  5 ºC o en uno de verano a 40 ºC?
SOLUCION
Suponemos solutos no disociables:  = MRT
Invierno: 18,6 atm = M·0,082·268  MInv = 0,846
Verano: 18,6 atm = M·0,082·313  MVer = 0,725

15. 2. Calcula la solubilidad, en g/L, del gas metano, CH4, en el agua de las profundidades (𝑘 𝐻 = 0,022
𝑚𝑜𝑙
𝑚3·𝑘𝑃𝑎
) y en el agua de la
superficie (𝑘 𝐻 = 0,01
𝑚𝑜𝑙
𝑚3·𝑘𝑃𝑎
) del mar Caribe, sabiendo que la presión del metano en las profundidades es de 346 atm y en la
superficie de 727 mmHg.
SOLUCION
Aplicamos la ecuación de Henry: S = kHPmetano a ambas situaciones:
Profundidades: 𝑆 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜 = 0,022
𝑚𝑜𝑙
𝑚3·𝑘𝑃𝑎
· 346𝑎𝑡𝑚 · 101,325
𝑘𝑃𝑎
𝑎𝑡𝑚
= 771,29
𝑚𝑜𝑙
𝑚3
𝑆 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜 = 771,29
𝑚𝑜𝑙
𝑚3 · 16
𝑔
𝑚𝑜𝑙
·
𝑚3
1000𝐿
= 12,34
𝑔
𝐿
Superficie: 𝑆 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜 = 0,01
𝑚𝑜𝑙
𝑚3·𝑘𝑃𝑎
· 727𝑚𝑚𝐻𝑔 ·
1𝑎𝑡𝑚
760𝑚𝑚𝐻𝑔
· 101,325
𝑘𝑃𝑎
𝑎𝑡𝑚
= 0,97
𝑚𝑜𝑙
𝑚3
𝑆 𝑚𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜 = 0,97
𝑚𝑜𝑙
𝑚3 · 16
𝑔
𝑚𝑜𝑙
·
𝑚3
1000𝐿
= 0,0155
𝑔
𝐿
346 atm
1 atm

16. ADN
+
AGUA
, presión osmótica
DISOLUCION ACUOSA
2.- Calcula la presión osmótica, en kPa, de una disolución acuosa inicialmente 1 mM de ADN a 40 ºC, si el 50 % de las moléculas de
ADN están disociadas.
SOLUCION
Inicio 1 mM
Eq. 1(1 - 0,5) mM 1·0,5mM 1·0,5mM
Aplicamos la ecuación de la presión osmótica:  = MtotalRT  Mtotal = 5·10-4 + 5·10-4 + 5·10-4 = 1,5·10-3 M
 = 1,5·10-3·0,082·313 = 0,0385 atm   = 0,0385atm·101,325kPa/atm = 3,9 kPa