Este documento presenta información sobre soluciones químicas. Explica conceptos como disolución, tipos de disoluciones, formas de expresar la concentración de una solución como molaridad, normalidad y molalidad. También incluye ejemplos de cálculos de concentración y problemas resueltos.

1. QUIMICA GENERAL
SEMANA 3
SOLUCIONES QUIMICAS
.
Docente: Máximo Zevallos León
2023

2. CONTENIDO
CONCEPTUAL: 1. Analiza
las propiedades de las
soluciones
2. Indica las formas de
concentración de las
soluciones
PROCEDIMENTAL:Interpreta las
propiedades de las soluciones
Resuelve problemas de
concentraciones

3. ¿QUÈ ES UNA DISOLUCIÒN?
Las disoluciones son mezclas homogéneas a nivel
molecular o iónica de dos o mas sustancias puras
que no reaccionan químicamente entre sí,
pero que pueden modificar sus propiedades físicas
cuando pasan a formar parte de la disolución.
Por ejemplo: humo, amalgama, café con leche.

4. Universidad Nacional
Federico Villarreal
TIPOS: Disolución diluida: la cantidad de soluto es
mínima en proporción con el disolvente (azúcar diluida
en café). Disolución concentrada: la cantidad de soluto
es considerable con respecto al disolvente (agua de
mar). Disolución sobresaturada: la cantidad de soluto es
mayor a la que puede mezclarse con el disolvente.
TIPOS DE DISOLUCIONES

5. CLASIFICACION DE LAS
DISOLUCIONES

6. FORMULAS PARA DETERMINAR
CONCENTRACIÒN DE UNA
DISOLUCIÒN
a. Porcentaje masa a masa (%m/m).
b. Porcentaje masa a Volumen (%m/v).
c. Porcentaje Volumen a Volumen (%v/v).

7. FORMULAS PARA DETERMINAR LA
CONCENTRACIÒN DE UNA
DISOLUCIÒN
d. Partes por Millón (ppm) NORMALIDAD
MOLARIDAD

8. FORMULAS PARA DETERMINAR LA
CONCENTRACIÒN DE UNA DISOLUCIÒN
MOLALIDAD
DILUCIÒN

9. EJEMPLOS
En 0.5 Kg de disolución acuosa de
permanganato de potasio al 12.5% en masa
¿Qué cantidad de permanganato de potasio
lleva? ¿Y de disolvente?
Rta. 0,0625 kg ò 62,5 g
Calcula la M de una solución de ácido sulfúrico
37% m/m y densidad 1,19 g/ml

10. Datos: m solución = 500g
%m/m = 12,5 ; m soluto = X
%p/p = msoluto
msol
+
mslu
=> m solución x %p/p = m soluto
m soluto = 500 x 0,125 = 62,5 g de soluto KMnO4

11. Leyes de los gases
Ley de Boyle-Mariotte (a “T” constante).
p · V = constante; p1 · V1 = p2 · V2
Ley de Charles Gay-Lussac
(a “p” constante).
V V1 V2
— = constante; —— = —
T T1 T2

12. Ecuación general de los gases ideales.
Igualmente puede demostrarse
que a V constante:
P
— = constante ;
T
Con lo que uniendo las tres
fórmulas queda:
P · V
——— = constante ;
T

13. Ecuación general de los gases ideales.
La constante depende de la cantidad de gas.
Para 1 mol Para “n” moles
P · V P · V
——— = R ; ——— = n · R
T T
que suele escribirse de la siguiente forma:
p ·V = n ·R ·T
R = 0’082 atm·l/mol·K = 8’31 J/mol·K
R se calcula
para:
n = 1 mol
P = 1 atm
V = 22,4 l
T = 273 K

14. Ejemplo: A la presión de 4 atm y 21 ºC, una cierta masa gaseosa
ocupa un volumen de 30 litros. Calcula el volumen que ocuparía
en condiciones normales.
p1·V1 p2· V2 p1·V1·T2
——— = ——— V2 = ————— =
T1 T2 p2·T1
4 atm · 30 l · 273 K
V2 = —————————— = 111’4285 litros
1 atm · 294 K

15. Ejercicio: Calcula la masa molecular de un gas, sabiendo que 32,7 g
del mismo ocupan a 50ºC y 3040 mm de Hg de presión un
volumen de 6765 ml
Como
m m
n =——  p · V = —· R · T
M M
Despejando M queda:
m ·R ·T 32,7 g ·0’082 atm ·L ·323 K 760 mm Hg
M= ———— =——————————————— ·——————
p · V mol ·K· 6,765 L ·3040 mm Hg 1 atm
M = 32,0 g/mol

16. Despejando el volumen:
n · R · T 1 mol · 0’082 atm · L · 273 K
V= ————— = ——————————————
p mol · K 1 atm
= 22’4 litros
El volumen de un mol (V/n) se denomina
Volumen molar que se expresa como
22’4 L/mol y es idéntico para todos los gases tal y como
indica la hipótesis de Avogadro.
Ejercicio: ¿Qué volumen ocupará un mol de cualquier gas en
condiciones normales?

17. Ejercicio: La densidad del gas butano (C4H10) es 1,71 g · l-1 cuando su
temperatura es 75 ºC y la presión en el recinto en que se
encuentra 640 mm Hg. Calcula su masa molar.
Como: n = m / M(C4H10) y densidad: d = m / V
P · V = n · R · T = (m/M) · R · T
de donde: m · R · T d · R · T
M = —————— = ————
P · V p
1,71 g · 0,082 atm · L · 348,15 K 760 mm Hg
M = ———————————————— · —————— =
L · mol · K · 640 mm Hg 1 atm
M= 58 g/mol que coincide con el valor numérico calculado a
partir de Mat:
M (C4H10) = 4 Mat(C) +10 Mat(H)= 4 ·12 u + 10 ·1 u = 58 u

18. Teoría cinética de los gases (postulados).
Los gases están formados por partículas separadas
enormemente en comparación a su tamaño. El volumen
de las partículas del gas es despreciable frente al
volumen del recipiente.
Las partículas están en movimiento continuo y
desordenado chocando entre sí y con las paredes del
recipiente, lo cual produce la presión.

19. Teoría cinética de los gases (postulados).
Los choques son perfectamente elásticos, es decir, en ellos no
se pierde energía (cinética).
La energía cinética media es directamente proporcional a la
temperatura.

20. Presión parcial
Cuando existe una mezcla de gases se denomina “presión
parcial” de un gas a la presión ejercida por las moléculas de
ese gas como si él solo ocupara todo el volumen.
Se cumple, por tanto la ley de los gases para cada gas por
separado
Si, por ejemplo hay dos gases A y B
pA·V = nA·R · T ; pB·V = nB·R·T

21. Presión parcial (continuación).
pA·V = nA·R · T ; pB·V = nB·R·T
Sumando miembro a miembro ambas ecuaciones:
(pA + pB) ·V = (nA+ nB) · R · T
Como la suma de la presiones parciales es la presión
total: ptotal = pA+ pB
se obtiene que
p ·V = n ·R ·T (ecuación general)

22. Ejemplo: Una mezcla de 4 g de CH4 y 6 g de C2H6 ocupa un volumen
de 21,75 litros. Calcula: a) la temperatura de la mezcla si la
presión total es de 0’5 atm; b) la presión parcial de cada gas.
a) 4 g
n (CH4) =————— = 0,25 mol
16 g/mol
6 g
n (C2H6) =————— = 0,20 mol
30 g/mol
n (total) = n (CH4) + n (C2H6) = 0,25 mol +0,20 mol
= 0,45 mol
p ·V 0’5 atm · 21,75 L · mol · K
T = ——— = —————————————— = 295 K
n ·R 0,45 mol · 0,082 atm · L

23. Ejemplo: Una mezcla de de 4 g de CH4 y 6 g de C2H6 ocupa un
volumen de 21,75 litros. Calcula: a) la temperatura de la mezcla si
la presión total es de 0’5 atm; b) la presión parcial de cada gas.
b)
n (CH4) 0,25 mol
p (CH4) = ———— · p = ————— ·0,5 atm =
n (total) 0,45 mol
p (CH4) = 0,278 atm
n (C2H6) 0,20 mol
p (C2H6) = ———— · p = ————— ·0,5 atm =
n (total) 0,45 mol
p (C2H6) = 0,222 atm
Se comprueba que 0,278 atm + 0,222 atm = 0,5 atm

25. Universidad Nacional
Federico Villarreal

26. 20 g de hidróxido de sodio disuelto en 500 mL de
solución. Determinar la concentración de dicha
solución. En M, N.
Datos: m = 20 g ; V = 500 mL = 0,5L
20 g x
𝟏𝒎𝒐𝒍
𝟒𝟎𝒈
x
𝟏
𝟓𝟎𝟎𝒎𝑳
x
𝟏𝟎𝟎𝟎𝑚𝑳
𝟏𝑳
= 1 mol/L = 1 M
M =
𝑛 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜
𝑉𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛
=
𝟐𝟎𝒈.𝒎𝒐𝒍
𝟒𝟎𝒈.𝟎,𝟓 𝑳
= 1
𝒎𝒐𝒍
𝑳
= 1M
N = MxꝊ = 1 mol/L x 1 Eq-g/mol = 1Eq.g/L
mtotal = m soluto + m solvente
Vtotal = Vsoluto + Vsolvente

27. Una solución de ácido clorhídrico cuya densidad
es 1, 18
𝒈
𝒎𝒍
; , contiene 35 %p/p de ácido, calcular
el volumen de la misma que se requiere para
preparar una solución 2M en 3L.
Datos:
CiVi = CfVf ,
Ci = 1,18
𝒈𝒔𝒐𝒍𝒖𝒄𝒊ó𝒏
𝒎𝒍
x
𝟏𝟎𝟎𝟎𝒎𝑳
𝟏𝒍
x
𝟏𝒎𝒐𝒍
𝟑𝟔,𝟓 𝒈𝒔𝒕𝒐
x
𝟑𝟓𝒈𝒔𝒕𝒐
𝟏𝟎𝟎𝒈𝒔𝒐𝒍𝒖𝒄𝒊𝒐𝒏
= 11,32 M
11,32 MxVi = 2Mx3L
Vi = 0,53L ó 530 mL

28. ¿Cuántas moles de ácido sulfúrico hay en 60 mL.
De una solución 4 N, de ácido?.
Datos: n = ?; V = 60 mL; C = 4 N; Ꝋ = 2
N = MxꝊ  M =
𝑵
Ꝋ
= 2 mol/ L
n = M x V = 2
𝒎𝒐𝒍
L
x 0,06 L = 0,12 mol
H2SO4; Ꝋ = 2
HCl; Ꝋ = 1
NaOH; Ꝋ = 1
Al(OH)3, Ꝋ = 3
NaCl, Ꝋ = 1
CaCl2; Ꝋ = 2

29. ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico puro
contiene 100 mL. de solución 36 N de este
ácido.
Datos: m = ?; V = 100mL; C = 36 N.
M =
𝟑𝟔
𝑬𝒒−𝒈
𝐿
2𝑬𝒒−𝒈
𝒎𝒐𝐿
= 18 mol/L
m =MxVxPM = 18 x 0,1 X 98 = 176,4g de H2SO4

30. Una cierta cantidad de hidróxido de bario tiene
un volumen de 100 mL y contiene 17,14 mg de
hidróxido de bario ¿Cuál es su normalidad?
Datos : V = 100 mL; m = 17,14 mg; C = ?N Ba(OH)2
; N = Mx Ꝋ; Ꝋ = 2
M =
𝒏
V
=
𝟎,𝟎𝟏𝟕𝟏𝟒𝒈.𝒎𝒐𝒍
𝟏𝟕𝟏𝒈.𝟎,𝟏𝑳
= 0,001
𝒎𝒐𝒍
L
C = 0,001
𝒎𝒐𝒍
L
x 2
𝑬𝒒 −𝒈
mol
= 0,002
𝑬𝒒 −𝒈
L
= 0,002 N

31. Determine la cantidad de agua añadida a 3 litros
de una solución de HCl, cuya M = 6 para que la
normalidad de la solución final sea 1,8.
Datos:
C1V1 = C2V2
6 N x 3 L = 1,8 Nx (3 + a)
Va = 7L

32. ¿Cuál es la molaridad de una solución de ácido
sulfúrico cuya densidad es 1,1 g/mL y tiene 20%
en masa de ácido disuelto en 800 mL de
solución?