EJERCICIOS RESUELTOS

EJERCICIOS RESUELTOS DISOLUCIONES 1.- Se disuelven 20 = g de NaOH en 560 g de agua. Calcula a) la concentración de la disolución en % en masa y b) su molalidad. (Na) 23. (O)=16. (H)=1. a) % NaOH 

m( g ) NaOH 20 .100 ; % NaOH  .100 ; % NaOH  3,45 . m( g )disolución 580

b) Primeramente calculamos los moles que son los 20 g de soluto:

1 mol NaOH X  ; X  0,5 moles. 40 g 20 g

m

0,5 moles moles ( soluto) ; m  0,89 m; m(kg) de disolvente 0,56 kg

2.- ¿Qué cantidad de glucosa, C6H12O6 (Mm = 180 g/mol), se necesita para preparar 100 cm3 de disolución 0,2 molar?

M 

moles ( soluto) ; moles C 6 H 12 O6  M .V  0,2M .0,1l ; V (l ) de disolución

moles C 6 H 12 O6  0,02 .

1 mol glu cos a 0,02 moles  ; X  36 g . 180 g X 3.- Se dispone de un ácido nítrico comercial concentrado al 96,73 % en peso y densidad 1,5 g/ml. ¿Cuántos ml del ácido concentrado serán necesarios para preparar 0,2 l. de disolución 1,5 M de dicho ácido? Mm (HNO 3) = 63g/mol. Primeramente calcularemos los moles de ácido puro que necesitamos:

M 

moles ( soluto) ; moles ( HNO 3 )  M .V  1,5M .0,2l  0,3. V (l ) de disolución

Ahora calculamos la masa en g correspondiente:

0,3moles x

63g  18,9 g de HNO3 . 1mol

Como el ácido comercial del que disponemos no es puro, sino del 96,73 % necesitaremos pesar:

100 g del ácido comercial X  ; contienen 96 ,73 g ácido puro 18,9 g ácido puro

X  19 ,54 g ácido comercial.

Como necesitamos averiguar el volumen en ml que hemos de coger, utilizamos la densidad del ácido comercial:

d ( g / ml ) 

m( g ) 19 ,54 g ; V (ml )   13 ml . V (ml ) 1,5 g / ml

4.- Calcula la masa de nitrato de hierro (II), Fe(NO 3)2, que hay en 100 ml de disolución acuosa al 6 %. Densidad de la disolución 1,16 g/ml. De la densidad sabemos que los 100 ml de disolución tienen de masa 116 g. Como es al 6 %, la masa de soluto existente será:

En 100 g disolución En 116 g disolución  ; hay 6 g Fe( NO3 ) 2 X

X  6,96 g Fe( NO3 ) 2 .

5.- Indica de qué modo prepararías ½ l de disolución 0,1 M de HCl si disponemos de un HCl concentrado del 36 % y densidad 1,19 g/ml. Calculamos la masa de HCl que necesitamos. Para ello, utilizando el concepto de molaridad, averiguamos primeramente los moles de HCl que va a tener la disolución que queremos preparar:

n( HCl )  M .V  0,1M .0,5l  0,05moles. Como M m ( HCl )  36 ,5 g / mol . Los 0,05 moles serán: 0,05moles.

36,5 g  1,83g HCl. 1mol

Esa masa de HCl la tenemos que coger del HCl concentrado del que se dispone (36 % y densidad 1,19 g/ml.). Al no ser puro, sino del 36 % tendremos que coger más cantidad de gramos:

100 g del HCl concentrado X  ; contienen 36 g HCl puro 1,83 g HCl puro

X  5,08 g HCl puro.

Como se trata de un líquido del que conocemos su densidad, determinamos el volumen de esos 5,08 g:

V 

m



; V 

5,08 g  4,27 ml HCl del 36 %. 1,19 g / ml

Preparación: En un matraz aforado de ½ l que contenga algo de agua destilada, se introducen 4,27 ml del HCl concentrado del 36 %, utilizando una pipeta. No absorber el ácido con la boca porque es tóxico. Se agita con cuidado el matraz hasta que se disuelva el soluto. Se añade agua destilada al matraz hasta alcanzar exactamente la señal de 500 ml. 6.- Se disuelven en agua 30,5 g de cloruro amónico (NH 4Cl) hasta obtener 0,5 l de disolución. Sabiendo que la densidad de la misma es 1027 kg/m3, calcula: a) La concentración de la misma en porcentaje en masa. b) La molaridad. c) La molalidad. d) Las fracciones molares del soluto y del disolvente. Mm(NH4Cl)=53,5g/mol. Primeramente 1027kg/m3 = 1,027 g/cm3. Luego la masa de 1 l de disolución será de 1027 g y la de medio litro 513,8 g. De ellos 30,5 g son de soluto (cloruro amónico) y el resto 483,3 g son de agua.

masa ( g ) soluto 30 ,5 g x100  x100  5,94 %. masa ( g )disolución 513 ,8 g moles soluto 30 ,5 g / 53,5 g / mol 0,57 moles    1,14 M . b) M  volumen(l )disolución 0,5l 0,5l moles soluto 0,57 moles   1,18 m. c) m  masa (kg)disolvente 0,483 kg 1mol  26 ,85 moles. d) Calculamos los moles de agua: n( H 2 O)  483 ,3 g x 18 g a) %masa NH 4 Cl 

XS 

n º moles soluto 0,57   0,02; n º moles totales 0,57  26 ,85

XD 

n º moles disolvente 26 ,85   0,98 . n º moles totales 0,57  26 ,85

7.- Un ácido sulfúrico concentrado de densidad 1,8 g/ml tiene una pureza del 90,5 %.Calcula; a) Su concentración en g/l. b) Su molaridad. c) El volumen necesario para preparar ¼ de litro de disolución 0,2 M. Mm(H2SO4)=98g/mol. a) g / l 

masa ( g )ácido puro volumen(l )disolución

SUPONEMOS que tomamos 1 l de ácido (1000 ml) luego su masa será de 1800 g, de los cuales el 90,5 % son de ácido puro:

90,5 1629g  1629g ácido puro; g / l   1629g / l. 100 1l n º moles soluto ; b) M  V (l )disolución 1800g x

Como conocemos los gramos de ácido puro que hay en 1l de disolución, únicamente tenemos que expresarlos en moles:

1629 g x

1mol  16 ,62 moles; 98 g

M 

16,62moles  16,62M . 1l

c) ¼ de litro de disolución 0,2 M. son: nº moles  M .V ;

1 nº moles  0,2M . l  0,05 moles; 4

98g  4,9 g de ácido puro. 1mol 100  5,4 g. La masa de ácido sulfúrico del 90,5 % será: m  4,9 g x 90 ,5 En gramos serán: 0,05moles x

El volumen que se ha de coger del ácido será: V 

m



; V 

5,4 g  3 cm 3 . 3 1,8 g / cm

8.- En 40 g de agua se disuelven 5 g de ácido sulfhídrico, Mm (H 2S)=34 g/mol. La densidad de la disolución formada es 1,08 g/cm3. Calcula: a) el porcentaje en masa; b) la molalidad; c) la molaridad y d) la normalidad de la disolución. a) %masa 

b) m 

masa ( soluto) 5 x100 ; %masa  100  11,11 %; masa (disolución) 5  40

n º moles soluto 5 g / 34 g / mol ; m  3,67 m; n º kg disolvente 0,04 kg

c) Para calcular la molaridad necesitamos conocer el volumen de la disolución:



m m 45 g ; V    41,66 cm 3 ; 3 V  1,8 g / cm

M 

n º moles soluto 5 g / 34 g / mol   3,53 M ; V (l )disolución 0,04136 l

d) Para calcular la normalidad necesitamos conocer el número de equivalentes: Como es un ácido diprótico (lleva dos hidrógenos la molécula) el Eq- gramo es la mitad del mol:

Eq  gramo  N

mol( g ) 34 g   17 g ; 2 2

n º equivalentes( soluto) 5 g / 17 g / Eq ;N  7,11 N ; que es el doble que la molaridad V (l )disolución 0,04136 l