Ejercicios Resueltos de Calculo de La Concentracion de Una Disolucion.propiedades Coligativas.primero Bachillerato

7/25/2019 Ejercicios Resueltos de Calculo de La Concentracion de Una Disolucion.propiedades Coligativas.primero Bachillerato

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61 EJERCICIOS RESUELTOS DE CONCENTRACIN DE UNA DISOLUCINY PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LAS DISOLUCIONES. 1BACHILLERATO

Profesor: A. Zaragoza Lpez Pgina 1

EJERCICIOS DE CLCULO DE LACONCENTRACIN DE UNA DISOLUCIN YPROPIEDADES COLIGATIVAS. 1BACHILLERATO

La finalidad de este trabajo implica tres pasos:

a)Leer el enunciado e intentar resolver el problema sin mirar lasolucin.

b)

Si el resultado no es correcto, lo volvis a intentar. Si de nuevo nonos coincide la solucin.

c)

Mirar el planteamiento del profesor, si lo entendis fabuloso y sino es as preguntar a vuestro profesor.

Ubicacin de ejercicios por pgina:

NEj.

NPg.

NEj.

NPg.

NEj.

NPg.

NEj.

NPg.

NEj.

NPg.

1 1 13 8 25 13 37 20 49 322 2 14 8 26 14 38 20 50 333 2 15 9 27 15 39 21 51 33

4 3 16 9 28 16 40 23 52 345 4 17 10 29 16 41 23 53 346 4 18 10 30 17 42 25 54 357 4 19 11 31 17 43 26 55 358 5 20 11 32 17 44 26 56 359 5 21 12 33 18 45 28 57 35

10 6 22 12 34 18 46 29 58 3611 6 23 12 35 19 47 30 59 3712 7 24 13 36 20 48 30 60 3861 39 62 40 63 40 64 40 65 1166 41 67 40 68 42 69 43 70 4371 42 72 45 73 45 74 46

Ejercicio Resuelto n1

Para realizar una experiencia nos hacen falta 7,5 g de NaOH. Nosvamos al almacn de productos qumicos y encontramos un frasco en


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cuya tica dice NaOH 20 g/L. Determinar el volumen de estadisolucin que tendremos que sacar del frasco para obtener nuestracantidad de NaOH.

Resolucin

1000 mL.7,5 g NaOH . ----------------------- =375 mL. de disolucin.

20 g NaOH

Ejercicio Resuelto n 2( Fuente Enunciado IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Para sazonar un caldo de pescado se deben aadir 16 g de sal a 2 litros

de caldo.a) Cul es la concentracin de sal (en g/l) en el caldo?b) Si cogemos 150 ml de caldo cul ser su concentracin? Qucantidad de sal contendrn esos 150 ml?

Resolucin

msal= 16 gVcaldodisolucin = 2 L = 2000 mL.

Segn el enunciado:

16 g sal / 2 L = 8 g/L

Cuando tomamos una muestra de una disolucin de concentracinconocida, la muestra tiene la misma concentr acin. Me explicar:

En 150 ml de caldo tendremos una cantidad de sal:

150 ml caldo. 16 g sal / 2000 mL caldo = 1,2 g sal

1,2 g sal / 150 ml caldo = 0,008 g/ml . 1000 ml / 1 L = 8 g / L

La cantidad e sal contenida en 150 ml de caldo:

150 ml caldo. 16 g sal / 2000 mL caldo = 1,2 g sal

Ejercicio Resuelton 3 ( Fuente Enunciado IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)

La glucosa, uno de los componentes del azcar, es una sustancia slidasoluble en agua. La disolucin de glucosa en agua (suero glucosado) se


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usa para alimentar a los enfermos cuando no pueden comer. En laetiqueta de una botella de suero de 500 cm3 aparece: Disolucin deglucosa en agua, concentracin 55g/l.

a) Cul es el disolvente y cul el soluto en la disolucin?b) Ponemos en un plato 50 cm3.Si dejamos que se evapore el agua, Qu cantidad de glucosa quedaren el plato?c) Un enfermo necesita tomar 40 g de glucosa cada hora Qu volumende suero de la botella anterior se le debe inyectar en una hora?

Resolucin

Disolvente: Agua.Soluto: Glucosa.Concentracin: 55 g/L

En 50 cm3de disolucin tendremos una cantidad de glucosa:

50 cm3. 55 g Glucosa / 1000 cm3= 2,75 g Glucosa

En el plato quedarn 2,75 g de glucosa estado slido.

Los 40 gramos de glucosa estarn en un volumen de disolucin:

40 g Glucosa. 1 L disolucin / 55 g Glucosa = 0,72 L disolucin =

= 720 mL de disolucin.

Ejercicio Resuelto n 4El profesor nos propone preparar 250 mL. de una disolucin de NaOHde concentracin 10 g/L. Explica el procedimiento que tendrs que

realizar.

Resolucin

Lo primero ser determinar la cantidad de soluto que debe existir en ladisolucin:

10 g NaOH250 mL. disolucin . ------------------------- =2,5 g de NaOH .

1000 mL. disolucin


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En un vaso de precipitados perfectamente limpio y seco y en la balanzapesaremos los gramos necesarios ( 2,5 g ). En el mismo vaso aadimosun poco de agua destilada para disolver el NaOH. Una vez disuelto

llevamos esta primera disolucin a un matraz aforado de 250 mL.Lavamos un

poco el vaso de precipitados para arrastrar los restos de NaOHque hayan quedado aso. Llevamos el contenido del lavado al matrazaforrado y enrasamos este hasta la marca que nos indique el matraz.Agitamos varias veces y ya tenemos confeccionada nuestra disolucin.

Ejercicio Resuelton 5 ( Fuente Enunciado: Kalipedia. Resolucin: A. Zaragoza)

La concentracin de una disolucin es 60 g/L. Cunto soluto haycontenido en 200 cm3de esta disolucin?

Resolucin

200 cm3. 60 g soluto / 1000 cm3 =12 g soluto

Ejercicio Resuelto n 6 ( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Queremos preparar 250 cm3 de disolucin de sal en agua, con unaconcentracin de 5 g/l. Qu cantidad de sal debemos disolver enagua?

Resolucin

250 cm3disolucin . 5 g sal / 1000 cm3disolucin = 1,25 g sal

Ejercicio Resuelton 7 ( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Una disolucin de sal en agua tiene una concentracin del 20 % enpeso y una densidad de 1,15 g/cm3.Calcular su concentracin en g/l.

Resolucin

20% en peso ; d = 1,15 g/cm3.


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Supongamos 1 L ( 1000 cm3) de disolucin. Este volumen de disolucintendr una masa de disolucin que podremos obtener mediante ladensidad:

d = mdisolucin/ V ; mdisolucin= d . V =

= 1,15 g/cm3. 1000 cm3 = 1150 g disolucin

La masa obtenida es de disolucin pero sabemos que el 20% de ellapertenece al soluto:

1150 g disolucin . 20 g soluto / 100 g disolucin =23 g soluto

Luego la concentracin pedida es: 23 g/L .

Ejercicio Resuelto n 8Una disolucin est formada por 8 g de soluto y 250 g de agua.Sabiendo que la densidad de la disolucin es de 1,08 g/cm 3. Calcula laconcentracin de la disolucin en g/l.

Resolucin

Masa soluto = 8 gMasa disolvente = 250 g--------------------------------------Masa disolucin = 258 g

Tenemos la masa de soluto pero no conocemos el Volumen de ladisolucin resultante. Si utilizamos la densidad:

d = mdisolucin/V ; V= mdisolucin/ d = 258 g / 1,08 (g/cm3) = 238,88 cm3

Es decir, en 238,88 cm3 de disolucin tenemos 8 g de soluto, luegonuestra concentracin en g/L ser:

1000 cm3disolucin . 8 g soluto / 238,88 cm3disolucin =33,48 g soluto

Concentracin: 33,48 g/L

Ejercicio Resuelto n 9 (Fuente Enunciado: Kalipedia. Resolucin: A. Zaragoza)


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En 200 g de agua se disuelven 25 g de un soluto. Cul es el porcentajeen masa de soluto en la disolucin

Resolucin

Msoluto = 25 gMdisolvente = 200 gMasa disolucin = 225 g

Ms 25 g% masa = ------------------ . 100 = ---------- . 100 =11,11 % en masa

Mdisolucin 225 g

Ejercicio Resuelto n 10( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)En un vaso se han puesto 250 g de alcohol junto con 2 g de yodo, que sedisuelven completamente.a) Calcular la concentracin de la disolucin en % en masa.b) Cuntos gramos de disolucin habr que coger para que alevaporarse el alcohol queden 0,5 g de yodoslido?c) Si tomamos 50 g de disolucin y dejamos evaporar el alcohol.

Cuntos gramos de yodo quedan?

Resolucin

Mdisolvente = 250 g alcoholMsoluto = 2 g de yodoMasa disolucin = 252 g

Ms 2 g

% masa = ------------------ . 100 = --------- . 100 =0,79 %Mdisolucin 252 g

0,5 g Yodo . 100 g disolucin / 0,79 g Yodo = 63,29 g disolucin.

50 g disolucin . 0,79 g Yodo / 100 g disolucin = 0,395 g Yodo.

Ejercicio Resuelto n 11( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Hemos preparado una disolucin de cloruro de cobre (Cu Cl2) en agua

disolviendo 12 g de cloruro de cobre en 98 g de agua, de forma que unavez completamente disuelta ocupa un volumen de 100 cm3.


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a) Calcula la concentracin en % en peso y en g/l.b) Qu concentracin tendrn 10 cm3de esa disolucin?c) Si evaporamos todo el agua que hay en los 10 cm3 de disolucin,

cunto cloruro de cobre se recupera?d) Qu tendramos que hacer para que la disolucin est ms diluida?

Resolucin

Msoluto = 12 gMdisolvente = 98 gMasa disolucin = 110 g

V = 100 cm3

.

Ms 12 g% masa = ------------------ . 100 = --------- . 100 =10,9 %

Mdisolucin 110 g

Segn el enunciado:

Tenemos 12 g soluto / en 100 cm3de disolucin

1000 cm3disolucin . 12 g soluto / 1000 cm3 de disolucin = 12 g

Es decir: 12 g soluto / 1000 cm3disolucin

La concentracin pedida es: 12 g/L

LA MI SMA . Ya se demostr en ejercicios anteriores.

En los 10 cm3 de disolucin existirn:

10cm3disolucin.12 g soluto / 1000 cm3disolucin = 0,12 g CuCl2

Aadi r ms canti dad de disolvente( agua).

Ejercicio Resuelto n 12 ( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)El cido clorhdrico (HCl) de los recipientes de laboratorio seencuentra disuelto en agua, con una concentracin del 35 % en masa.

a) Qu cantidad de cido clorhdrico contendr un recipiente de 1,5kg de disolucin?


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b) Qu cantidad de disolucin debemos coger para que contenga 6 gde H Cl?

Resolucin

HCl 35% en masa.La cantidad de HCl existente en 1,5 Kg de disolucin ser:

Segn los datos 100 g disolucin / 35 g HCl

M = 1,5 Kg = 1500 g disolucin

1500 g disolucin . 35 g HCl / 100 g Disolucin = 525 g HCl

Los 6 g de HCl starn en una cantidad de disolucin:

6 g HCl . 100 g Disolucin / 35 g HCl = 17,14 g Disolucin.

Ejercicio Resuelto n 13( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Tenemos una disolucin de azcar en agua, de concentracindesconocida. Tomamos con una pipeta 10 ml de esa disolucin, loscolocamos en un cristalizador, y medimos que, cuando se evapora elagua, quedan 0,65 g de azcar. qu concentracin tiene la disolucin?

Resolucin

Cuando se evapora el agua de los 10 mL de disolucin nos quedan 0,65g de azcar, dicho de otra forma:

10 mL disolucin / 0,65 g azcar

Si queremos conocer la concentracin en g/L debemos calcular losgramos de soluto existentes en un litro (1000 mL):

1000 mL disolucin . 0,65 g azcar / 10 mL disolucin = 65 g azcar

La concentracin ser: 65 g/L


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Ejercicio Resuelton 14 ( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus)Tenemos una disolucin de sulfato de cobre en agua de concentracin

15 g/l. Si su densidad es de 1,1 g/cm3

calcula su concentracin en % enpeso.

Resolucin

Sulfato de cobre: 15 g/L y d = 1,1 g/cm3.

Segn el dato de la concentracin:

En 1000 cm3

disolucin / 15 g solu to

El litro de disolucin tendr una masa que podremos conocer mediantela densidad:

d = mdisolucin/V ; mdisolucin= d . V = 1,1 g/cm3 . 1000 cm3 =

= 1100 g de disolucin

% en masa = msoluto

/ mdisolucin

. 100= 15 g / 1100 g . 100 =

= 1,36 % en masa de Sulfato de cobre

Ejercicio Propuesto n 15( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus)Igual que el anterior pero con una disolucin de cido sulfrico,H2SO4, en agua de concentracin 1776 g/l y d =1,85 g/cm

3.

Ejercicio ResueltoN 16( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A.Zaragoza)Juntamos en un mismo recipiente 50 ml de una disolucin de salcomn en agua de concentracin 20 g/l, y 100 ml de otra disolucin desal comn en agua de concentracin 30 g/l.a) Qu cantidad de sal tenemos en total?b) Cul es la concentracin de la nueva disolucin?

Resolucin

Disolucin 1 : 50 mL , 20 g/LDisolucin 2: 100 mL ; 30 g/L

La disolucin 1 nos aporta una cantidad de sal de:


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50 mL disolucin . 20 g sal / 1000 mL disolucin = 1 g sal

La disolucin 2 nos aporta una cantidad de sal:

100 mL disolucin . 30 g sal / 1000 mL disolucin = 3 g sal

MTotalsal= 1 + 3 = 4 g

Masa total de sal = 1 + 3 = 4 gVTotal= 50 + 100 = 150 mL.

Podemos escribir que:150 mL disolucin / 4 g sal

Como la concentracin final nos la piden en g/L:

1000 mL disolucin . 4 g sal / 150 mL disolucin = 26,66 g sal

Es decir: En 1 L / 4 g sal

La concentracin final es: 4 g/L

Ejercicio Propueston 17( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus)Igual que el anterior, pero juntando 60 g de disolucin de sal en aguaal 40 % en peso y 100 g de disolucin de sal en agua al 25 % en peso.

Ejercicio resueltoN 18 ( Fuente Enunciado IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)En una bebida alcohlica leemos: 13,5 %vol. a) Qu significa esenmero?b) Si la botella contiene 700 ml de la bebida Qu volumen de alcoholcontiene?

Resolucin

La concentracin de la disolucin en % en volumen, es decir:

En 100 mL de disolucin / Hay 13,5 mL de alcohol

En 700 mL de disolucin alcohlica existirn:


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700 mL disolucin . 13,5 mL alcohol / 100 mL disolucin =

=94,5 ml de alcohol

Ejercicio ResueltoN 19( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Calcular qu volumen de aceite debemos disolver en 600 ml de gasolinapara lograr una concentracin del 15% vol.

Resolucin

Recordemos que:

Vsoluto% en volumen = ------------------ . 100 = % (1)

Vdisolucin

Vsoluto= xVdisolvente= 600 mLVolumen disolucin = (600 + x) mL

Si nos vamos a la ecuacin (1)

15 = x / (600 + x) mL . 100 ; 15 . (600+x) mL / 100 = x

(9000 + 15 x) /100 = x ; 9000 + 15 x = 100 x ; 85 x = 9000

x= 9000/85 = 105,88 mL de aceite

Ejercicio ResueltoN 20( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus. Resolucin: A. Zaragoza)Tenemos 20 ml. de una disolucin de alcohol en agua al 40 % vol.Diluimos aadiendo 60 ml de agua pura.cul ser ahora la concentracin de la nueva disolucin?

Resolucin

En los 20 mL de disolucin tenemos una cantidad de alcohol igual:


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20 mL disolucin . 40 mL alcohol / 100 mL disolucin = 8 g alcohol

Al aadir 60 mL de agua la situacin ser:

Vsoluto = 8 mL

Vdisolventeantes de aadi r el agua: Vdisolvente= 208 = 12 mLNuevoVdisolvente = 12 + 60 = 72 mLVolumen nueva disolucin = 8 + 72 = 80 mL

Recordemos:

Vsoluto% en volumen = ------------------ . 100 = %Vdisolucin

= (8 mL / 80 mL) . 100 = 10 % en volumen de alcohol

Ejercicio Propuesto n 21( Fuente Enunciado: IES Al-ndalus)Igual que el anterior, pero partimos de 500 cm3 de disolucin decloruro de potasio (KCl) en agua de concentracin 35 g/l, y aadiendo

250 cm

3

de agua pura.

Ejercicio Resuelto N 22Calcula la molaridad de una disolucin que se obtiene disolviendo175,35 g de NaCl en agua hasta completar 6 litros de disolucin.Datos: Na = 23; Cl = 35,4

Resolucin

msolutoM = ----------------------- (1)

Mm . V(L)

Calculemos la Mm del NaCl = 58,5 u

Nos vamos a la ecuacin (1):

M= 175,35 / ( 58,5 . 6 ) = 175,35 / 351 = 0,499 mol/L = 0,499 mol . L -1


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Ejercicio Resuelto N 23Calcula la molaridad de una disolucin que se obtiene disolviendo 25 g

de KCl en 225 g de agua, sabiendo que la densidad de la disolucin esde 2,1 g/mL. Datos: A(K)=39,1; A(Cl)=35,4

Resolucin

Mm KCl = 74,6 uMdisolucin= msoluto+ mdisolvente= 25 + 225 = 250 g disolucin

Esta masa de disolucin tiene un volumen:

d = mdisolucin/Vdisolucin

Vdisolucin= mdisolucin/ d = 250 g / 2,1 (g/mL) = 119,04 mL disoluc. =

= 0,119 L disolucin

M = msoluto/ [(Mm . V(L )] ; M = 25 / (74,6 . 0,119) = 25 / 8,87 =

= 2,81 mol . L -1

Ejercicio Resuelto N 24Cuntos gramos de HNO3se encuentran en 200 mL de una disolucin2,5 M?DATOS: Masas atmicas: H = 1; N = 14; O = 16;

Resolucin

Mm HNO3= 63 uV = 200 mL = 0,2 L

M = msoluto/ [(Mm . V(L)]

2,5 = msoluto/ ( 63 . 0,2 ) , msoluto= 2,5 . 12,6 = 31,5 g

Ejercicio Resuelto N 25


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Una disolucin est formada por 25 g de Ca(OH)2 en 750 mL dedisolucin. Calcula su molaridad.Datos: Ca = 40; O = 16; H = 1

Resolucin

Mm Ca(OH)2= 74 uVdisolucin= 750 mL = 0,750 Lmsoluto= 25 g

M = msoluto/ [(Mm . V(L)]

M= 25 / ( 74 . 0,750) = 25 / 55,5 =0,45 mol . L-1

Ejercicio Resuelto N 26Se tiene una disolucin de H2SO4 al 48% en masa. Sabiendo que sudensidad es de 1,18 g/mL, calcula la molaridad de la disolucin.Datos: S = 32; O = 16; H = 1

Resolucin

Como el problema no nos dice nada referente al volumen de ladisolucin vamos a considerar que:

Vdisolucin= 1 L = 1000 mL

Este volumen tiene una masa que vale:

d = mdisolucin/ Vdisolucin ; mdisolucin= d . Vdisolucin

mdisolucin= 1,18 g/mL . 1000 mL = 1180 g disolucin

En estos gramos de disolucin existirn gramos de soluto y gramos dedisolvente. Como la disolucin tiene una composicin en masa del48%:

1180 g disolucin . 48 g soluto / 100 g disolucin = 566,4 g soluto

Recordemos:

M = msoluto/ [(Mm . V(L)] (1)


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Mm H2SO4= 98 u

Nos vamos a (1):

M= 566,4 / ( 98 . 1 ) = 566,4 / 98 = 5,78 mol . L -1

Ejercicio resuelto N 27Se tiene una disolucin de KOH al 20 % y densidad 1,05 g/mL. Calculael volumen que debemos tomar de sta disolucin para preparar 1 litro

de disolucin 2 M.Resolucin

Determinaremos en primer lugar la masa de KOH necesaria parapreparar el litro de disolucin 2 M:

M = msoluto/ [Mm , V (L )] ; msoluto= M . [Mm . V (l)]

Mm KOH = 56,1 u

msoluto= 2 . 56,1 . 1 = 112,2 g de KOH

Estos gramos de KOH debemos de sacarlos de un volumen de ladisolucin inicial.

Si suponemos un V = 1 L de la disolucin inicial, la masa de este litroser:


mdisolucin= 1,05 g/mL . 1000 mL = 1050 g de disolucin

En estos gramos habr una cantidad de soluto, el 20%, luego:

1050 g disolucin. 20 g KOH / 100 g disolucin = 210 g KOH

Se puede establecer que en nuestra disolucin inicial :


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1000 mL disolucin / 210 g KOH

Por lo tanto los gramos que necesitamos para nuestra nueva disolucin

estarn en un volumen:

112,2 g KOH . 1000 mL disolucin / 210 g KOH =

= 534,28 mL disolucin inicial

Ejercicio Resuelto N 28Si una disolucin tiene una densidad de 1,2 g/cm3. a) Cunto pesa 1litro de dicha disolucin? b) Si esta disolucin es de NaOH del 30%,

cul es su molaridad?Datos: Na = 23; O = 16; H = 1Sol: a) 1200 g; b) 9 M

Resolucin

V = 1 L = 1000 cm3.

d = 1,2 g/cm3.

d = mdisolucin/Vdisolucin

mdisolucin= d . Vdisolucin= 1,2 g/cm3. 1000 cm3= 1200 g

La Molaridad de la disolucin depende:

M = msoluto/ [Mm , V (L )]

Mm NaOH = 40 u

La masa de soluto ser el 30% de la masa de la disolucin:

1200 g disolucin . 30 g NaOH / 100 g disolucin =360 g NaOH

Luego:

M= 360 / ( 40 . 1 ) = 9 mol . L -1


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Ejercicio Propuesto n 29El HCl comercial contiene un 35% en masa de cido y su densidad es

1,18 g/mL. Cul es su molaridad?Datos: Cl = 35,4; H = 1Sol: 11,35 M

Ejercicio Resuelto N 30Determina la masa de hidrxido de sodio (NaOH) comercial, de pureza90%, necesaria para preparar 100 mL de disolucin 1,25 molar.

Datos: Na = 23; O = 16; H = 1Resolucin

La masa necesaria para obtener nuestra disolucin la podemos conocera partir de la ecuacin de la Molaridad:

M = msoluto/ [Mm , V (L )]

Mm NaOH = 40 uV = 100 mL = 0,1 LM = 1,25

1,25 = msoluto/( 40 . 0,1 ) ; msoluto= 1,25 . 40 . 0,1 = 5 g NaOH

Esta masa de soluto debe salir de una disolucin al 90 % en NaOH:

5 g NaOH . 100 g disolucin inicial / 90 g NaOH = 5,55 g disolucininicial.

Ejercicio Propuesto n 31Determina el volumen de cido clorhdrico comercial, de densidad 1,2g/mL y pureza el 30%, que hay que tomar para preparar 250 mL dedisolucin 0,3 M.Datos: Cl = 35,4; H = 1Sol: 7,58 mL

Ejercicio Propuesto n 32


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Calcula la molaridad de una disolucin acuosa que contiene 10,5 g deNaCl en 350 mL de disolucin.DATOS: masas atmicas: Na = 23 ; Cl = 35,5

Sol: 0,513 M

Ejercicio Propuesto n 33Calcula la molaridad de una disolucin acuosa que contiene 25 g deMgBr2en 0,355 L de disolucin.

Datos: Mg = 24,3 ; Br = 79,9Sol: 0,38 M

Ejercicio Resuelto N 34El cido ascrbico (vitamina C) es una vitamina soluble en agua. Unasolucin que contiene 80,5 g de cido ascrbico (C6H8O6) disuelto en210 g de agua tiene una densidad de 1,22 g/mL a 55 C.Calcula a) el porcentaje en masa y b) la molaridad de cido ascrbicoen la disolucin.DATOS: Masas atmicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16

Resolucin

msoluto= 80,5 gmdisolvente= 210 g H2Od = 1,22 g/mL

a)masa soluto = 80,5 g

masa disolvente = 210 gMasa disolucin = 290,5 g

Esta masa de disolucin tiene un volumen:

d = msoluto/ Vdisolucin ; Vdisolucin= msoluto/ d =

= 80,5 g / 1,22 ( g/mL) = 65,98 mL = 0,0659 L

La concentracin porcentual ser:


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100 g disolucin . 80,5 g soluto / 290,5 g disolucin =27,7 %

b)

Recordemos que:

M = msoluto/ [Mm , V (L)] ( 1 )

msoluto= 80,5 gMm (C6H8O6) = 176 uVdisolucin= 0,0659 L

Si nos vamos a ( 1 ):

M= 80,5 / ( 176 . 0,0659) ; M= 80,5 / 11,59 = 6,94 mol . L -1

Ejercicio Resuelto N 35Una disolucin que contiene 571,6 g de H2SO4por litro de disolucintiene una densidad de 1,329 g/cm3. Calcula a) el porcentaje en masa yb) la molaridad de H2SO4en dicha disolucin.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; S = 32 ; O = 16

Resolucin

a)msoluto= 571,6 g H2SO4

V = 1 L = 1000 mLd = 1,329 g/cm3

Podemos conocer la masa de la disolucincon la densidad de la misma:

d = mdisolucin/ Vdisolucin ; mdisolucin= Vdisolucin . d

mdisolucin= 1000 cm3. 1,329 g/cm3= 1329 g disolucin

Podemos decir:

En 1329 g disolucin / Hay 571,6 g soluto

La concentracin porcentual ser:

100 g disolucin . 571,6 g soluto / 1329 g disolucin = 43 % en H2SO4


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b)Mm H2SO4= 98 u

La Molaridad:

M = msoluto/ [Mm , V (L)]

M= 571,6 / ( 98 . 1 ) =5,83 mol

Ejercicio resuelto N 36El cido ntrico acuoso comercial tiene una densidad de 1,42 g/mL y es

16 M. Calcula el porcentaje en masa de HNO3en la disolucin.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; N = 14 ; O = 16

Resolucin

d = 1,42 g/mLM = 16Mm HNO3= 63 u

Por el concepto de Molaridad podemos conocer la masa de solutoexistente en la disolucin 16 M:

M = msoluto/ [Mm , V (L )]; msoluto= M . Mm . V(L) = 16 . 63 . 1 =

=1008 g HNO3

El volumen de 1 L que hemos utilizado tiene una masa que podremosconocer con la densidad:

d = mdisolucin/Vdisolucin ; mdisolucin= d . Vdisolucin=

= 1,42 g/mL . 1000 mL = 1420 g disolucin

En 1420 g disolucin / Hay 1008 g soluto

100 g disolucin . 1008 g soluto / 1420 g disolucin = 70,9 % en HNO3

Ejercicio Propuesto n 37


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El amoniaco acuoso concentrado comercial tiene 28% en masa de NH3y una densidad de 0,90 g/mL. Calcula la molaridad de esta disolucin.Datos: N = 14 ; H = 1

Sol: 14,82 M

Ejercicio Resuelto N 38Calcula el nmero de moles de soluto que estn presentes en cada unade las disoluciones siguientes: a) 400 mL de MgBr20,240 M; b) 80,0 Lde glucosa (C6H12O6) 0,460 M; c) 3,00 L de Na2CrO40,040 M.DATOS: Masas atmicas: Mg = 24,31 ; Br = 80 : C = 12 ; H = 1 ;O = 16 ; Cr = 52

Resolucin

a)

V = 400 mLM = 0,240

M = n moles / V(L ) ; n moles= M . V(L) = 0,240 . 0,400 = 0,096 moles

b)

V = 80 L = 80 . 10-6LM = 0,460 mol . L-1

M = n moles / V(L ) ; n moles= M . V(L) = 80 . 10-6. 0,460 =

= 3,6 . 10-5moles

c)

V = 3 LM = 0,040 mol . L-1

M = n moles / V(L ) ; n moles= M . V(L) = 0,040 . 3 = 0,12 moles

Ejercicio Resuelto N 39

Se desea preparar un litro de disolucin 1M de cido sulfrico a partirde un cido comercial cuya etiqueta indica que su concentracin


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centesimal es de 90% y su densidad 1,85 g/mL. Determina: a) Lamolaridad del cido comercial. b) El volumen necesario para prepararla disolucin pedida.

Datos: S = 32; O = 16

Resolucin

a)

Para conocer la Molaridad del cido comercial supondremos quetenemos 1 L de la misma. Este volumen tiene una masa:

d = mdisolucin/Vdisolucin ; mdisolucin= d . Vdisolucinmdisolucin= 1,85 g/mL . 1000 mL = 1850 g disolucin

De estos 1850 g de disolucin, el 90% corresponden al soluto:

1850 g disolucin . 90 g soluto / 100 g disolucin = 1665 g soluto

La Molaridad vendr dada por:

M = msoluto/[( Mm . v (L)]

Mm H2SO4= 98 uV = 1 L

M= 1665/ ( 98 . 1 ) = 16,98 mol . L -1

b)

Un litro de disolucin de H2SO41 M implicar una masa de soluto:

M = msoluto/[( Mm . v (L)] ; msoluto= M . Mm . V(L) = 1 . 98 . 1 =

= 98 g H2SO4PURO

Estos gramos de H2SO4 PURO los tenemos que sacar del sulfricocomercial:

98 g H2SO4PURO . 100 g H2SO4COMER. / 90 g H2SO4PURO =


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= 108,88 g H2SO4COMERCIAL

Esta masa de sulfrico COMERCIAL implicar un volumen del

sulfrico COMERCIAL:

d = m/V ; Vcomercial = mcomercial/ d = 108,88 g / 1,85 (g/mL) =

=58,85 mL H2SO4COMERCIAL

Ejercicio Resuelto N 40Cmo se prepararan 25 mL de una disolucin 1,2 M de KCl a partirde una disolucin de repuesto que es 3,0 M?.

Datos: K = 39,1; Cl = 35,5Resolucin

Para preparar 25 mL de disolucin 1,2 M de KCl necesitaremos unacantidad de ste que calcularemos mediante la ecuacin de lamolaridad:

M = msoluto /[( Mm . V(L)]

Mm KCl = 74,6 u

1,2 = msoluto/ ( 74,6 . 0,025 ) ; msoluto= 1,2 . 74,6 . 0,025 =

= 2,238 g KCl

Esta masa de soluto tendremos que sacarla de un volumen de ladisolucin de repuesto 3,0 M:

M = msoluto/[( Mm . V(L )] ; 3,0 = 2,238 / ( 74,6 . V )

3,0 . 74,6 . V = 2,238 ; 223,8 V = 2,238 ; V= 2,238/223,8 = 0,01 L

V = 10 mL.

Conclusin: De la disolucin de repuesto sacaremos 10 mL ( contienenlos 2,238 g de KCl) y le aadiremos agua destilada hasta completar el

volumen de 25 mL :


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2510 = 15 mL. agua desti lada

Ejercicio Resuelto N 41 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)

Se mezclan 500 cm3

de disolucin acuosa de cido ntrico, HNO3, al 62% y densidad 1,38 g/cm3, con 500 cm3 de otra disolucin acuosa de estecido al 22% y densidad 1,13 g/cm3. Determinar la Molaridad de ladisolucin resultante.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; N = 14 ; O = 16

Resolucin

Disolucin 1 : 500 cm3HNO3, 62% y d = 1,38 g/cm3

Disolucin 2 : 500 cm

3

HNO3, 22 % y d = 1,13 g/cm

3

Masa de HNO3aportada por la disolucin 1:

Como conocemos el volumen de disolucin y la densidad de la mismapodemos conocer la masa de disolucin correspondiente a los 500 cm3:

d = mdisolucin1/Vdisolucin1 ; mdisolucin1= d . Vdisolucin1

mdsisolucin1

= 1,38 g/cm3 . 500 cm3 = 690 g disolucin

El 62 % de 690 g pertenecer a la masa de soluto:

690 g disolucin1 . 62 g HNO3 / 100 g disolucin1 = 427,8 g HNO3PURO

Masa de HNO3aportada por la disolucin 2:

Haremos el mismo planteamiento que para la 1:

mdisolucin2= d . Vdisolucin2= 1,13 g/cm3. 500 cm3= 565 g disolucin2

De estos 565 g el 22% corresponde al HNO3PURO(soluto):

565 g disolucin2 . 22 g HNO3 / 100 g disolucin 2 = 124,3 g HNO3PUROLa disolucin resultante de la mezcla de las dos disoluciones tendruna masa de soluto:

msoluto1+ masasoluto2= 427,8 + 124,3 = 552,1 g HNO3


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Y un volumen:

Vdisolucin1+ Vdisolucin2 = 500 + 500 = 1000 mL = 1 L

La disolucin resultante tendr una Molaridad:

M = msoluto / [( Mm , V(L )]

Mm HNO3= 63 u

M = 552,1 / ( 63 . 1) ; M = 552,1/63 = 8,76 mol . L -1

Ejercicio Resuelto N 42 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)Una disolucin acuosa de cido sulfrico concentrado al 88,43 % y d =1,805 g/cm3se diluye a un volumen 5 veces mayor. Calcular el volumende este cido diluido que tendremos que utilizar para preparar 5 dm3de disolucin de cido sulfrico 1 M.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; S 0 32 ; O = 16

Resolucin

Calcularemos primero la Molaridad de la disolucin inicial. Para ellosupondremos un volumen de la misma de 1 L y la masacorrespondiente a este litro es:


mdisolucin= 1,805 g/cm3. 1000 cm3= 1805 g disolucin

De esta masa de disolucin, el 88,43% corresponde al soluto:

1805 g disolucin . 88,43 g soluto / 100 g disolucin = 1596,16 g soluto

Si diluimos hasta 5 litros y la mas de soluto no cambia, la nuevaMolaridad es:

M = msoluto/ [ Mm . V(L)]

Mm H2SO4= 98 u


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M = 1596,16 / ( 98 . 5 ) ; M= 1596,16 / 490 = 3,25 mol . L -1

Si queremos preparar 5 dm3

= 5 L de disolucin 1 M de H2SO4, noshar falta una masa de H2SO4:

M = msoluto/ [ Mm . V(L)] ; 1 = msoluto / ( 98 . 5 )

msoluto= 490g de H2SO4PURO

Esta masa de sulfrico la sacaremos de la disolucin inicial medianteun volumen:

M = msoluto/ [ Mm . V(L )] ; V(L) = msoluto/ M . Mm

V(L) = 490 / 1 . 98 ; V(L) = 5 L

Ejercicio Resuelto N 43 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)A 1,5 dm3de disolucin acuosa de nitrato de calcio, Ca(NO3)2, 2,5 M yd = 1,2 g/cm3se le agregan 10 gramos de soluto. Calcula la molaridadde la disolucin final.DATOS: Masas atmicas: Ca = 40 ; N = 14 ; O = 16.

Resolucin

La masa de soluto correspondiente alos 1,5 dm3 de disolucin 2,5 M deCa(NO3)2es:

M = msoluto/ [ Mm . V(L)] (1)

Mm Ca(NO3)2= 152 u

V = 1,5 dm3= 1,5 L

De (1):

msoluto= M . Mm . V(L) = 2,5 . 152 . 1,5 = 570 g

Si aadimos 10 g de soluto y no nos proporcionan la nueva densidad dela disolucin, deberemos suponer que el volumen no ha cambiado ypor lo tanto la nueva Molaridad:

M = msoluto/ [ Mm . V(L)] ; M= (570+10)/ (152 . 1,5) = 580 / 228 =


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= 2,54 mol . L -1

Ejercicio Resuelto N 44 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)Calcular la Molaridad y Molalidad de las siguientes disoluciones:a)cido clorhdrico al 36% y d = 1,18 g/cm3.b)

Sosa castica, NaOH, del 50,5 % y d = 1,53 g/cm3.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; Cl = 35,5 ; Na = 23 ; O = 16

Resolucin

HCl al 36% y d = 1,53 g/cm3

Como no conocemos el volumen, tomaremos como valor del mismo, 1L . Este litro de disolucin tendr una masa:

d = mdisolucin/Vdisolucin ; mdisolucin= d . Vdisolucin

mdisolucin= 1,18 g/cm3. 1000 cm3= 1180 g disolucin

De esta masa, el 36% corresponde al soluto:

1180 g disolucin . 36 g soluto / 100 g disolucin = 424,8 g HCl

La masa de disolvente valdr:

mdisolvente= 1180424,8 = 755,2 g H2O = 0,755 Kg H2O

La Molaridad de la disolucin ser:

Mm HCl = 36,5 u

M = msoluto/ [ Mm . V(L)]

M= 424,8 / 36,5 . 1 = 11,63 mol . L -1

La Molalidad ser:

m = msoluto/ Mm . Kg(disolvente)

m= 424,8 / 36,5 . 0,755 = 424,8 / 27,55 = 15,41 mol . Kg(disolvente)


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Sosa castica, NaOH, del 50,5 % y d = 1,53 g/cm3.

V = 1 Lmdisolucin = d . Vdisolucin = 1,53 g/cm

3 . 1000 cm3 = 1530 gdisolucin

De estos gramos, el 50,5% corresponden al soluto:

1530 g disolucin . 50,5 g soluto / 100 g disolucin =

= 772,65 g NaOH

Los gramos de disolvente sern:

mdisolvente= 1530772,65 = 757,36 g H2O =0,757 Kg H2O

La Molaridad valdr:

Mm NaOH = 40 u

M = msoluto

/ [ Mm . V(L)]

M= 772,65 / 40 . 1 = 19,31 mol . L -1

La Molalidad:


m= 772,65 / 40 . 0,757=772,65 / 30,28 = 25,51 mol . Kg(disolvente)

Ejercicio Resuelto N 45 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)Calcular la masa y nmero de moles presentes 200 cm3de disolucin0,2 m (Molal) y d = 1,14 g/cm3de HCl.DATOS: Masas atmicas: Cl = 35,5 ; H = 1

Resolucin

Mediante la ecuacin de la densidad podemos conocer la masa de la

disolucin:


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mdisolucin= 1,14 g/cm3. 200 cm3= 228 g disolucin.

Podemos escribir que:

msoluto+ mdisolvente= 228 g

de donde:

mdisolvente= [(228msoluto) / 1000] Kg

dividimos por 1000 para pasar la masa a Kg.De la ecuacin de la Molalidad:

Mm HCl = 36,5 u


0,2 = msoluto/ 36,5 [(228-msoluto) / 1000]

msoluto= [0,2 . 36,5 . (228-msoluto)] / 1000

msoluto= (1664,47,3 msoluto) / 1000

1000 msoluto= 1664,47,3 msoluto ; 1007,3 msoluto= 1664,4

msoluto= 1,65 g

El nmero de moles ser:

N moles = msoluto/ Mm= 1,65 / 36,5 = 0,045

Ejercicio Resuelto N 46 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)Qu volumen de disolucin acuosa de carbonato de sdio, Na2CO3, 0,5

m (Molalidad) de d = 1,09 g/cm3

deber utilizarse en una reaccin en laque se requieren 12,6 g de sal?


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DATOS: Masas atmicas: Na = 23 ; C = 12 ; O = 16

Resolucin

Necesitamos 12,6 g de Na2CO3 y tenemos que sacarlos de unadisolucin 0,5 m y d = 1,09 g/cm3.

Mm Na2CO3= 106 u

De la cuacin de la Molalidad:


podemos conocer la cantidad de disolvente en donde se encuentran los12,6 g de Na2CO3:

0,5 = 12,6 / 106 . Kgdisolvente ; Kgdisolvente= 12,6 / (0,5 . 106)

Kgdisolvente= 12,6 / 53 = 0,24 Kg H2O = 240 g H2O

La masa de la disolucin:

msoluto+ mdisolvente= mdisolucin

12,6 + 240 = 252,6 g de disolucin

Como conocemos la densidad:

d = mdisolucin/Vdisolucin ; Vdisolucin= mdisolucin/ d

Vdisolucin= 252,6 g / 1,09 (g/cm3) = 231,74 cm3de disolucin deberemos

uti l izar para tener nuestros 12,6 g de Na2CO3necesarios.

Ejercicio Resuelto N 48 ( Fuente Enunciado: alipso.com. Resolucin: A. Zaragoza)Se mezclan 4,5 Kg de disolucin acuosa de nitrato de cadmio,Cd(NO3)2, 0,2 M y d = 1,08 g/cm

3con 350 cm3de disolucin acuosa dela misma sal al 28% y d = 1,3 g/cm3. Expresar la concentracinresultante en Molaridad y Molalidad.DATOS: Masas atmicas: Cd = 112,41 ; N = 14 ; O = 16

Resolucion


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Disolucin 1: 4,5 Kg de Cd(NO3)2 ; 0,2 M y d = 1,08 g/cm3

Disolucin 2: 350 cm3 Cd(NO3)2al 28% y d = 1,3 g/cm3

Masa de Cd(NO3)2proporcionada por disolucin 1:

d = mdisolucin/Vdisolucin ; Vdisolucin = mdisolucin/d

mdisolucin= 4,5 Kg = 4500 g

Vdisolucin= 4500 g / 1,08 (g/cm3) =4166,66 cm3= 4,16 L

Conociendo el volumen de disolucin y la Molaridad de la misma,

podemos conocer la masa de soluto [(Cd(NO3)2]:Mm Cd(NO3)2= 236,41 u

M = msoluto / [ Mm . V(L)] ; 0,2 = msoluto/ (236,41 . 4,16)

msoluto= 0,2 . 236,41 . 4,16 = 196,69 g Cd(NO3)2

Disolucin 2:

350 cm3 Cd(NO3)2al 28% y d = 1,3 g/cm3

Con el volumen y la densidad podemos conocer la masa de disolucin,masa de soluto y masa de disolvente:


mdisolucin= 1,3 g/cm3 . 350 cm3 = 455 g

El 28% de esta cantidad corresponde al soluto:

455 g disolucin . 28 g Cd(NO3)2/ 100 g disolucin = 127,4 g Cd(NO3)2

Como: msoluto+ mdisolvente= mdisolucin

127,4 + mdisolvente= 455 ; mdisolvente= 455127,4 =

= 327,6 g H2O


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La disolucin resultante tiene:

msoluto= 196,69 + 127,4 = 324,09 g Cd(NO3)2Vdisolucin= 4,16 + 0,350 = 4,51 L

mdisolvente1: 4500196,69 = 4303,31 g H2Omdisolvente2= 327,6 g H2O

mdisolventetotal= 4303,31 + 327,6 = 4630,91 g = 4,63 Kg

La nueva Molaridad:

M = msoluto/[ Mm . V(L)] ; M = 324,09/ (236,41 . 4,51) =

= 324,09/ 1066,2 = 0,30 ml . L -1

La Molalidad:

m = msoluto/[ (Mm . Kg(disolvente)]

m= 324,09/(236,41 . 4,63) = 324,09 / 1094,57 = 0,29 mol . Kg-1(disolvente)

Ejercicio Resuelto N 49Una disolucin contiene 147 g de tetraoxosulfato (VI) de dihidrgeno[cido sulfrico] en 1500 mL de disolucin. La densidad de ladisolucin es 1,05 g / mL. Calcula la Fraccin molar de soluto ydisolvente.DATOS: Masas atmicas: H = 1 : S = 32 ; O = 16.

Resolucin

msolutoH2SO4 = 147 gMm H2SO4= 98 uMm H2O (disolvente) = 18 u

Podemos conocer el masa del disolvente conociendo primero la masade la disolucin, mediante la densidad:



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mdisolucin= 1,05 g/mL . 1500 mL = 1050 g

Se cumple:


mdisolvente= mdisolucinmsoluto=1050147 = 903 g disolvente(H2O)

n moles soluto = msoluto/Mm= 147/98 = 1,5n moles dissolvente = mdisolvente/Mm= 903 / 18 = 50,16n moles totales= 1,5 + 50,16 = 51,66

Xs = ns/nT= 1,5 / 51,66 = 0,029Xd = nd/nT= 50,16/51,66 = 0,97

Si queremos saber si hemos trabajado bien como sabemos que:

Xs + Xd = 1 (1)

0,029 + 0,97 = 0,999 1

El problema se podra haber hecho ms corto. Una vez que conocemosXs y mediante la ecuacin (1):

0,029 + Xd = 1 ; Xd= 10,029 = 0,97

Ejercicio ResueltoN 50( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)Cules son las fracciones molares de metano, CH3OH y H2O en unadisolucin que contiene 40,0 g de metanol y 54,0 g de agua.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; O = 16

Resolucin

Mm CH3OH (soluto) = 32 uMm H2O (disolvente) = 18 u

N moles soluto = msoluto/Mm = 40,0/ 32 = 1,25N moles dissolvente = mdisolvente/Mm= 54,0/18 =3N moles total es= 1,25 + 3 = 4,25

Xs = ns/nT= 1,25/4,25 = 0,29


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Xd = 1Xs = 10,29 =0,71

Ejercicio ResueltoN 51 ( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)Halla las fracciones molares de los componentes de una disolucin quese ha obtenido al disolver 2 g de Hidrxido de sodio en 100 ml de agua.DATOS: Masas atmicas: Na = 23 ; O = 16 : H = 1

Resolucin

Mm NaOH ( soluto) = 40 uMm H2O (disolvente) = 18 u

Puesto que la densidade del agua es 1 g/mL 1 mL = 1 gN moles soluto = msoluto/Mm = 2/ 40 = 0,05N moles disolvente = mdisolvente/Mm = 100/18 = 5,55N moles total es= 0,05 + 5,55 = 5,6

Xs = ns/nT= 0,05/5,6 = 0,0089

Xd = 1Xs= 10,0089 = 0,99

Ejercicio ResueltoN 52 ( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)Determina la fraccin molar de cada componente de una disolucin de50 g de C3H8O3en 370 g de H2O.DATOS: Masas atmicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16.

Resolucin

Mm C3H8O3(soluto) = 92 uMm H2O (disolvente) = 18 u

N moles soluto = msoluto/Mm= 50/92 = 0,54N moles dissolvente = mdisolvente/Mm= 370/18 = 20,55N moles total es= 0,54 + 20,55 = 21,09

Xs = ns/nT= 0,54/21,09 = 0,025

Xd = 1Xs = 10,025 = 0,975

Ejercicio ResueltoN 53( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)


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Si tenemos 3,42 g de sacarosa (C12H22O11, 342 g/mol) disueltos en 18,0 gde agua ( 18g/mol) cules son las fracciones molares de cadacomponente.

Resolucin

C12H22O11 342 g/mol Mm = 342 uH2O 18 g /mol Mm = 18 umsoluto= 3,42 g sacarosamdisolvente= 18,0 gN moles soluto= msoluto/Mm= 3,42 / 342 = 0,01N moles dissolvente=mdisolvente/Mm= 18,0 / 18 = 1

Moles totales = 0,01 + 1 = 1,01Xs = moles soluto/moles totales = ns/nT= 0,01/1,01 = 0,009

Xd = 1Xs= 10,009 = 0,0991

Ejercicio ResueltoN 54( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)Calcular la fraccin molar del soluto, en una disolucin acuosa quecontiene 2,5 moles del mismo disueltos en 1000 g de agua.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; O = 16.

Resolucin

Mm H2O = 18 umdsisolvente= 1000 gN moles disolvente= mdisolvente/Mm =1000 / 18 = 55,55N moles soluto= 2,5N moles total es= ns + nd = 55,55 + 2,5 = 58,05

Xs = ns/nT= 2,5 / 58,05 = 0,043

Xd= 1Xs = 10,043 = 0,957

Ejercicio Propueston 55( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)Calcula la fraccin molar del disolvente en una disolucin que contiene89,9 g de C6H14O6disueltos en 1000 gramos de agua.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; O = 16.

Ejercicio PropuestoN 56( Fuente Enunciado: Sribd)


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Cul es la fraccin molar de C6H14O6 en una disolucin acuosa deesta sustancia que contiene 162 g del soluto en 1000 g de agua?.DATOS: Masas atmicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16.

Ejercicio ResueltoN 57 ( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza)Se disuelven 294 g de cido fosfrico, H3PO4, hasta lograr 1 L dedisolucin. La densidad es 1,15 g/ml. Calcular su fraccin molar.DATOS: Masas atmicas: H = 1 ; P = 31 ; O = 16.

Resolucin

Mm H3PO4= 98 u

Mm H2O = 18 uMasa soluto = 294 g

La masa del soluto la podremos conocer mediante la densidad:

V disolucin = 1 L = 1000 mL ; d = 1,15 g/mL

d = mdisolucin/mdisolvente ; mdisolvente= mdisolucin /d

mdisolucin= d . V = 1,15 g/mL . 1000 mL = 1150 g disolucin

Masa soluto + masa disolvente = masa disolucin

Masa soluto = masa disolucinmasa disolvente= 1150294 =856 g

N moles disolvente = mdisolvente/Mm= 856/18 = 47,55Nmoles soluto= 294/98 = 3N moles = ns+ nd= 47,55 + 3 =50,55

Xs = ns/nT=3/ 50,55= 0,059

Xd = 1Xs =10,059 =0,941

Ejercicio ResueltoN 58 ( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza) Qu cantidad de glucosa, C6H12O6, tenemos que mezclar con mediolitro de agua para que su fraccin molar sea 0,2?DATOS: Masas atmicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16.

SOL:1249 g glucosa


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Resolucin

Cuando no especifican el tipo de fraccin molar, se trata de la

FRACCIN MOLAR DEL SOLUTO.

Mm H2O = 18 uMm C6H12O6= 180 uMdisolvente = L = 500 mL 500 g H2O

Xd = 0,2

N moles disolvente = mdsisolvente/Mm = 500/18 =27,77

N moles solu to = msoluto/Mm = msoluto/180

Xd = (msoluto/Mm) / ( msoluto/Mm + mdisolvente/Mm)

0,2 = (msoluto/180) / ( msoluto/180 + 500/18)

0,2 ( msoluto/Mm + mdisolvente/Mm) = msoluto/ 180

0,2 (msoluto/180 + 500/18) = msoluto/180

0,2 msoluto/180 + 5,54 = msoluto/180

0,0011 msoluto+ 5,54 = msoluto/180

0,198 msoluto+ 997,2 = msoluto ; (10,198) msoluto= 997,2

0,802 msoluto= 997,2 ; msoluto= 997,2/0,802 = 1243,39 g glucosa

Ejercicio ResueltoN 59 ( Fuente Enunciado: Sribd. Resolucin: A. Zaragoza) Qu cantidad de agua tendremos que aadir a 15 ml de metanol,CH3OH, para obtener una disolucin en la que la fraccin molar deldisolvente sea 0,9?.DATOS: d = 0,8 g/mlMasas atmicas: C = 12 ; H = 1 ; O = 16.

Resolucin

Vetanol = 15 mLD = m/V ; metanol= d . V = 0,8 g/mL . 15 mL = 12 g Etanol


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Mm CH3CH2OH = 46 uMm H2O = 18 u

mdisolvente= ?

Xd = 0,9

Xd = (msoluto/Mm) / (msoluto/Mm + mdsisolvente/ Mm)

0,9 = (12/46) / ( 12/46 + mdisolvente/18)

0,9 ( 0,26 + mdisolvente/18) = 0,260,234 + 0,05 mdisolvente= 0,26

0,05 mdisolvente= 0,260,234 = 0,026 ; mdisolvente= 0,026/0,05=

= 0,52 g H2O

Ejercicio Resuelto N 60 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza ) Cul ser la presin de vapor de una disolucin de 32 g de NaOH y640 g de agua a 25 oC?. Presin de vapor del agua en estado puro =23,776 mmHg

Resolucin

msoluto= 32 g NaOHmdisolvente= 640 gt = 25 oCPo(disolvente puro) = 23,776 mmHg

Mm NaOH = 40 uMm H2O = 18 u

Recordemos que la presin de vapor de la disolucin (P) viene dadapor la ecuacin:

P = Po. Xd

Xd = moles disolvente/(moles disolvente + moles soluto)


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Moles disolvente= mdisolvente/Mm = 640/18 = 35,55Moles soluto= msoluto/Mm = 32/40 = 0,8

Xd= 35,55/(35,55 + 0,8) = 35,55/ 36,35 = 0,97

Luego:

P= 23,777 mmHg . 0,97 = 23,06 mmHg

Comprobamos como la presin de vapor de una disolucin disminuyecon respecto a la presin de vapor del disolvente puro.

Ejercicio Resuelto N 61 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza )Calcula la presin de vapor a 20 oC de 2 litros de una disolucin quecontiene glucosa en una concentracin de 0,407 M y cuya d = 1,026g/mL. Po a 20 oC = 17,546 mmHg

Resolucin

Mm C6H12O6= 180 u

Mm H2O = 18 u

V = 2 L = 2000 mL ; 0,47 M ; d = 1,026 g/mL.

La presin de vapor de la disolucin viene dada por la expresinmatemtica:

P = Po . Xd

Vamos a calcular Xd:

M = msoluto/[ (Mm . V(L )]

0,47 = msoluto/(180 . 2) ; msoluto= 0,47 . 180 . 2 = 169,2 g

Mediante la densidad vamos a conocer la masa de la disolucin:


mdisolucin= 1,026 g/mL . 2000 mL =2052 g disolucin

Se cumple:


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169,2 + mdisolvente= 2052 ; mdisolvente=

= 2052169,2 =1882,8 g

Moles de disolvente= mdisolvente/Mm = 1882,8/18 = 104,6Moles soluto= msoluto/Mm = 169,2/180 = 0,94

Xd= moles disolvente /(moles soluto + moles disolvente) =

= 104,6/(0,94 + 104,6) = 104,6/ 105,54 = 0,99Por tanto:

P=17,546 mmHg . 0,99 =17,37 mmHg

Ejercicio Resuelto N 62Cul es el punto de ebullicin de una solucin acuosa de sacarosa 1,25m.(De tablas, para el agua Kb = 0,512C/m)?

Resolucin

Mm Sacarosa C12H22O11= 342

Recordemos:

t = Ke . m

m= 1,25

to = Temperatura de ebullicin del agua = 100 oC

(tfto) = 0,512 . 1,25 ; tf= 0,64 + to = 0,64 + 100 = 100,64oC

Ejercicio Resuelto N 63 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza )

Calcula el aumento de temperatura de 800 g de agua despus deaadirle 36 gramos de glucosa. Mm de la glucosa 180 u.


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DATO: Ke = 0,52 oC/m

Resolucin

Mdisolvente = 800 g = 0,8 KgMsoluto = 36 g C6H12O6Mm Glucosa = 180 u

Recordemos:

t = Ke . m

m = msoluto/Mm . Kgdisolvente= 36/(180 . 0,8) = 36 /144 = 0,25 m

Luego:

t= 0,52oC/m . 0,25 m = 0,13 oC

La disolucin experimenta un aumento de temperatura de 0,13 oC conrespecto a la temperatura de ebullicin del disolvente puro.La temperatura de ebullicin de la disolucin es de:

tdisolucin= 100 + 0,13 =100,13o

C

Ejercicio Resuelto N 66 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza )A cunto ascender el punto de ebullicin de una disolucin que tiene400 g de agua y 28 g de urea.DATOS: Ke = 0,52 oC/m ; Mm urea = 60

Resolucin

msoluto= 28 gmdisolvente= 400 g = 0,4 KgMm urea = 60 u

t = Ke . m

m = msoluto/(Mm . Kgdisolvente)= 28/(60 . 0,4) = 28/24 = 1,16 m

Luego:

t= 0,52 oC/m . 1,16 m = 0,60 oC


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La disolucin experimenta un aumento de temperatura, respecto aldisolvente, de 0,60 oC, luego la disolucin tendr un punto de ebullicin

de:

tebullicin= 100 + 0,60 = 100,60oC

Ejercicio Resuelto N 67Calcular el descenso del punto de congelacin de una solucin acuosade bromuro de potasio 0,5 m. El punto de fusin del agua es de 0 C ykf = 1,86 C/m.

Resolucion

m= 0,5 mol . Kg-1disolvente

t = ?

t = Kc . m

t= 1,86 . 0,5 = 0,93oC

La temperatura de congelacin de la disolucin sufre un descenso de0,93 oC con respecto a la temperatura de congelacin del H2O.

Ejercicio Resuelto N 68 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza)Calcula el aumento del punto de ebullicin y el descenso del punto decongelacin de una disolucin que est formada con 640 g de agua y 45g de urea. Mm urea = 60 uDATOS: Ke = 0,52oC/m ; Kc = 1,86 oC/m

Resolucin

Mm urea = 60 umsoluto= 45 gmdisolvente= 640 g = 0,640 Kg

Recordemos:t = Ke . m

m = msoluto/(Mm . Kgdisolvente)= 45/(60 . 0,640) = 45/38,4 m= 1,17 m


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t= 0,52 oC/m . 1,17 m = 0,60 oC

La temperatura de ebullicin de la disolucin experimenta una

variacin de 0,60o

C (aumento) con respecto a la temperatura deebullicin del disolvente puro.

Por otra parte, para la Crioscopa:

t = Kc . m

m= 1,17 m

por lo que:

t= 1,86 oC . 1,17 m = 2,17 oC

La temperatura de congelacin de la disolucin experimenta undescenso de 2,17 oC con respecto a la temperatura de congelacin deldisolvente puro.

Ejercicio Resuelto N 69 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza )

Qu cantidad de soluto se le agregar a 2 litros de agua pura siexperimenta una disminucin en el punto de congelacin de 3,2 oC?

Resolucin

Vdisolvente = 2 L = 2000 mL ; como dH2O= 1 g/mL

mdisolvente= 2000 g = 2 Kg

Recordemos:

t = Kc . m

m = n moles soluto / Kgdisolvente

Luego:3,2 = 1,86 . n moles soluto/2

n moles soluto= 3,2 . 2/1,86 = 3,44

Tendremos que aadir al agua 3,44 moles de soluto.


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Ejercicio Resuelto N 70 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza )A qu temperatura congelar el agua de un radiador de automvil si

se le agregan 1 litro de dietilenglicol a 2 litros de agua?.DATOS: Densidad = 1,118 g/mL ; Mm dietilenglicol = 106 u ;Kc = 1,86 oC/m

Resolucin

Vsoluto = 1 L = 1000 m

Vdisolvente= 2 L ; dH2O= 1 g/mL

msoluto= 2 Kg

dsoluto= msoluto/Vsoluto ; msoluto= dsoluto. Vsoluto=

= 1,118 g/mL . 1000 mL = 1118 g

t = Kc . m

m = msoluto/(Mm . Kgdisolvente)= 1118/(106 . 2) = 1118/212 =5,27 m

Luego:

t= 1,86 oC/m . 5,27 m = 9,8 oC

La disolucin experimentar una disminucin en la temperatura decongelacin, respecto al disolvente puro, de 9,8 oC y por lo tanto ladisolucin congelar a:

tcongelacin= 09,8 = - 9,8o

C

Ejercicio Resuelto N 71 ( Fuente Enunciado: Qumica y algo ms. Resolucin: A. Zaragoza )Averiguar la presin osmtica a 23oC de una disolucin que contiene200 g de glucosa en un volumen de 1400 mL de disolucin.

Resolucin

La presin osmtica viene determinada por:

= msoluto/[ (Mm . V(L )] . R . T


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msoluto= 200 g

V = 1400 mL = 1,4 L

Mm glucosa = 180 u

Luego:

= 200/(180 . 1,4) . 0,082 . (273 + 23) = (200/252) . 0,082 . 296 =

= 19,17 atm

Ejercicio ResueltoN 72 (Fuente Enunciado:

servicios.encb.ipn.mx/polilibros/fisicoqumica//problemas.htm. Resolucin: A. Zaragoza)5 g de un medicamento no electrolito se disolvieron en 250g de agua, yla solucin se someti a un anlisis crioscpico para obtener su pesomolecular. Se observ que el descenso del punto de congelacin era de0.120 C. Calcular el peso molecular del medicamento.

Resolucin.

msoluto= 5 gMdisolvente = 250 g

Kc = 1,86 oC/mt = 0,120

Recordemos:

t = Kc . m

0,120 = 1,86 . 5/Mm . 0,250 ; 0,120 = 37,2/Mm ; 0,120 Mm = 37,2

Mm= 37,2/0,120 = 310 uEjercicio ResueltoN 73 (Fuente Enunciado:servicios.encb.ipn.mx/polilibros/fisicoqumica//problemas.htm. Resolucin: A. Zaragoza)

La presin osmtica de una solucin de hemoglobina en agua quecontiene 124 g/l a 17C es igual 0.0435 atm. Calcular el peso molecularde la hemoglobina.

Resolucin

La presin osmtica viene determinada por la expresin:


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= M . R . T

0,0435 = 124/(Mm . V) . R . T

0,0435 Mm = 124 . 0,082 . (273 + 17)

Mm= 2948,72/0,0435 = 67786 , 66 u

Ejercicio ResueltoN 74 (Fuente Enunciado:servicios.encb.ipn.mx/polilibros/fisicoqumica//problemas.htm. Resolucin: A. Zaragoza)

Para determinar el peso molecular de la creatinina se purific unamuestra y con ella se prepar una solucin de 0.1 g/l. Esta solucinofrece una presin osmtica contra el agua pura de 13 mmHg a 25C.Cul es el peso molecular de la creatinina?

Resolucin

Sabemos que:

= M . R . T

13/760 = 0,1/Mm . V . R . T ; 0,017 = 0,1/Mm . 0,082 . (273+25)

0,017 = 2,44/Mm ; 0,017 Mm = 2,44

Mm= 2,44/0,017 = 143,5 u

---------------------------------- O ---------------------------------Antonio Zaragoza Lpez

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Ejercicios Resueltos de Calculo de La Concentracion de Una Disolucion.propiedades Coligativas.primero Bachillerato