TEMA 2. Disoluciones

 

 

SOLUCIONES

Una disolución  se forma cuando una sustancia se dispersa de manera uniforme a través de otra. Las disoluciones pueden ser gaseosas, liquidas o solidas. Ejemplo de disoluciones

 

  DISOLUCIONES SATURADAS Y SOLUBILIDAD

La solubilidad  es   es la cantidad máxima de soluto que se disolverá en una cantidad dada de disolvente a una temperatura especifica, dado que hay soluto en exceso presente.

Por ejemplo, la solubilidad del NaCl en agua a 0°C es de 35.7 g por 100 mL de agua. Esta es la cantidad máxima de NaCl que puede disolverse en agua para dar una disolución estable, en equilibrio, a esa temperatura. FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACION

La concentración de una disolución puede expresarse cualitativa  o cuantitativamente.

Los términos diluida y concentrada se utilizan para describir de manera cualitativa una disolución. Se dice que una disolución con una concentración relativamente pequeña de soluto esta diluida y que una con una concentración grande está concentrada. Existen diversas formas para expresar la concentración en términos cuantitativos: porcentaje en masa, fracción molar, molaridad y molalidad.

Porcentaje en masa, ppm y ppb

Una de las expresiones cuantitativas más sencillas de la concentración es el porcentaje

 

en masa de un componente en una disolución y esta dada por:

Con frecuencia expresamos las concentraciones de disoluciones muy diluidas en partes por millón (ppm), o partes por billón (ppb) (millardo). Estas cantidades son similares al porcentaje en masa pero se utiliza 6

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10   (un millón) o 10   (un billón estadounidense, o millardo), respectivamente, en lugar de 100 como multiplicador para la relación de la masa de soluto con respecto a la masa de la disolución.

Ejercicios

  Una disolución se prepara disolviendo 13.5 g de glucosa

•

(C6H12O6) en 0.100 kg de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa del soluto en esta disolución?

  Se determinó que una muestra de 2.5 g de agua freática

•

contiene 5.4 g de Zn

2+

¿Cuál es la concentración del Zn

2+

en

partes por millón?

  Calcule el porcentaje en masa de NaCl en una disolución que

•

contiene 1.50 g de NaCl en 50.0 g de agua.

 

  Una disolución blanqueadora comercial contiene 3.62% en

•

masa de hipoclorito de sodio, NaOCl. ¿Cuál es la masa de NaOCl en una botella que contiene 2.50 kg de la disolución blanqueadora?

Fracción molar, molaridad y molalidad

Las expresiones de concentración con frecuencia se basan en el número de moles de uno o más componentes de la disolución. La  fracción molar   de un componente en una disolución está dada por:

Ejemplo: calcular la fracción molar del HCl en una disolución que contiene 1.00 mol de HCl y 8.00 moles de agua. La molaridad (M) de un soluto en una disolución se define como

Por ejemplo, si disuelve 0.500 mol de Na 2CO3  en suficiente agua para formar 0.250 L de disolución, ¿cuál será la molaridad de esta disolución?. La molalidad  de una disolución, indicada como m, es igual al número de moles de soluto por kilogramo de disolvente:

 

 

  Ejemplo: se forma una disolución mezclando 8 g de NaOH y

•

500 g de agua. ¿Cuál será la concentración molal de la disolución?

  Se prepara una disolución al disolver 4.35 g de glucosa

•

(C6H12O6) en 25.0 mL de agua a 25 °C. Calcule la molalidad de la glucosa en la disolución. El agua tiene una densidad de 1.00 g/mL.

  Cuál es la molalidad de una disolución que se preparó

•

disolviendo 36.5 g de naftaleno (C10H8) en 425 g de tolueno (C7H8)? Conversión de unidades de concentración

  Una disolución acuosa de ácido clorhídrico contiene 36% de

•

HCl en masa, (a) Calcule la fracción molar de HCl en la disolución, (b) Calcule la molalidad del HCl en la disolución. •

  Una disolución blanqueadora comercial contiene 3.62% en

masa de NaOCl en agua. Calcule (a) la fracción molar y (b) la molalidad del NaOCl en la disolución.

  Una disolución con una densidad de 0.876 g/mL contiene 5.0

•

g de tolueno (C7H8) y 225 g de benceno. Calcule la molaridad de la disolución.

  Una disolución que contiene masas iguales de glicerol

•

(C 3H8O3 ) y agua tiene una densidad de 1.10 g/mL. Calcule (a)

 

la molalidad del glicerol, (b) la fracción f racción molar del glicerol, (c) la molaridad del glicerol en la disolución.

OTROS EJERCICIOS  

Una muestra de 0.892 g de cloruro de potasio (KCl) se disuelve en 54.6 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de KCl en la disolución? La densidad de una disolución acuosa de metanol (CH 3OH) 2.45 M es de 0.976 g/mL. ¿Cuál es la molalidad de la disolución? 

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2 5   Calcule la molalidad de una disolución de etanol (C H OH)

5.86 M cuya densidad es de 0.927 g/mL.

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Calcule la molalidad de una disolución acuosa de ácido fosfórico (H3PO4) a 35.4% (en masa).

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Calcule la molalidad de una disolución acuosa de cloruro de sodio a 44.6% (en masa).

  Calcule la cantidad de agua (en gramos) que se debe agregar

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a: a) 5.00 g de urea (NH 2)2CO para preparar una disolución al 16.2% en masa y b) 26.2 g de MgCl 2  para preparar una disolución al 1.5% en masa.

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Calcule la molalidad de cada una de las siguientes disoluciones acuosas: a) disolución de NaCl 2.50 M (densidad de la disolución 1.08 g/mL), b) disolución de KBr al 48.2% en masa.

 

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La densidad de una disolución acuosa que contiene 10.0% en masa de etanol (C2H5OH) es de 0.984 g/mL. a) Calcule la molalidad de esta disolución. b) Calcule su molaridad. c) ¿Qué volumen de la disolución contendrá 0.125 moles de etanol?

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la molaridad de una disolución que se preparó   Calcule disolviendo 23.4 g de sulfato de sodio en suficiente agua, para formar 125 mL de disolución.

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Una disolución de ácido sulfúrico que contiene 571.6 g de H2SO4  por litro de disolución tiene una densidad de 1,329 3 g/cm . Calcule (a) el porcentaje en masa, (b) la fracción molar, (c) la molalidad, (d) la molaridad de H2SO4 en esta disolución.

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La densidad del acetonitrilo (CH3CN) es de 0.786 g/mL y la densidad del metanol (CH3OH) es de 0.791 g/mL. Se prepara una disolución al disolver 225 mL de CH3OH en 98.7 mL de CH3CN. (a) ¿Cuál es la fracción molar del metanol en la disolución? (b) ¿Cuál es la molalidad en la disolución?

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El latón es una aleación sustitucional que consiste de una disolución de cobre y zinc. Una muestra en particular de latón rojo que consiste en 80.0% de Cu y 20.0% de Zn en masa tiene 3 una densidad de 8750 kg/m . (a) .Cual es la molalidad del Zn en la disolución solida? (b) .Cual es la molaridad del Zn en la disolución?