Monografias.com > Química
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

DISOLUCIONES




Enviado por les_galarraga



    1. Características de las
      disoluciones
    2. Clasificación de las
      disoluciones.
    3. Unidades
      físicas
    4. Unidades
      químicas.
    5. Preparación de
      disoluciones:
    6. Ejercicios
      complementarios

    En el universo la
    materia se
    presenta bajo diferentes formas, las cuales llamamos materiales y
    los mismos se clasifican en:

    Para ver el gráfico seleccione la
    opción "Descargar" del menú superior

    Las sustancias son materiales de
    composición química definida como
    el agua (H2O),
    la glucosa (C6H12 O6 ),etc.

    Las mezclas
    constituyen sistemas formados
    por dos o más especies que no reaccionan
    químicamente entre sí. Estos materiales pueden ser
    homogéneos, cuando óptimamente presentan una sola
    fase, y una distribución regular de sus propiedades
    físicas y químicas y heterogéneos cuando
    presentan dos o más fases y una distribución irregular de sus
    propiedades.

    La fase de un sistema, es la
    porción homogénea que se puede separarse
    mecánicamente, es decir, mediante el uso del algunos de
    los procesos que
    se mencionan a continuación: tamización,
    decantación, imantación, filtración,
    centrifugación.

    Son mezclas
    homogéneas, agua con
    azúcar;
    cloroformo con éter etílico, alcohol
    etílico con bencina, etc.

    Son mezclas heterogéneas: azufre con agua,
    almidón con alcohol,
    kerosene y agua.

    Las disoluciones son materiales homogéneos
    formados por dos o más especies químicas que no
    reaccionan entre sí; cuyos componentes se encuentran en
    proporción que varía entre ciertos
    limites.

    Toda disolución está formada por una fase
    dispersa llamada soluto y un medio dispersante denominado
    disolvente. Una disolución puede estar formada por uno o
    más soluto y uno o más disolventes. Pero en este
    tema nos referiremos a las soluciones
    binarias, es decir, aquellas que están constituidas solo
    por un soluto y un disolvente.

    CARACTERISTICAS DE LAS DISOLUCIONES

    1. Son mezclas homogéneas, es decir, que las
      sustancias que la conforman ocupan una sola fase, y presentan
      una distribución regular de sus propiedades
      físicas y químicas, por lo tanto al dividir la
      disolución en n partes iguales o distintas, cada una de
      las porciones arrojará las mismas propiedades
      físicas y químicas.
    2. La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se
      encuentran en proporciones que varían entre ciertos
      limites. Por ejemplo, 100 g de agua a 0 ºC es capaz de
      disolver hasta 37,5 g de NaCl, pero si mezclamos 40 g de NaCl
      con 100 g de agua a la temperatura
      señalada, quedará un exceso de soluto sin
      disolver.

    3. Sus propiedades físicas dependen de su
    concentración.

    Ej. disol. HCl 12 mol/L Densidad = 1,18
    g/cm3

    disol. HCl 6 mol/L Densidad = 1,10
    g/cm3

    4. Sus componentes se separan por cambios de fases,
    como la fusión, evaporación,
    condensación, etc.

    Ej: Para separar los componentes de una
    disolución acuosa de NaCl, se realiza por
    evaporación, es decir la disolución es sometida
    a calentamiento, al alcanzarse la temperatura de ebullición del solvente
    éste se separa en forma de gas, quedando
    la sal como residuo.

    5. Tienen ausencia de sedimentación, es decir
    al someter una disolución a un proceso de
    centrifugación las partículas del soluto no
    sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son
    inferiores a 10 Angstrom ( ºA ).

    CLASIFICACION DE LAS DISOLUCIONES.

    POR SU ESTADO
    DE AGREGACIÓN

    POR SU
    CONCENTRACIÓN

     

     

    SÓLIDAS

    Sólido en sólido
    :

    zin en estaño (Latón ).

    Gas en sólido: Hidrógeno en
    paldio.

    Líquido en sólido: Mercurio
    en plata (amalgama).

    DISOLUCION NO-SATURADA; es
    aquella en donde la fase dispersa y la dispersante no
    están en equilibrio a una temperatura dada; es
    decir, ellas pueden admitir más soluto hasta
    alcanzar su grado de saturación.

    Ej: a 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5
    NaCl, es decir, a la temperatura dada, una
    disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua,
    es no saturada.

     

    LÍQUIDAS

    Líquido en
    Líquido:

    Alcohol en agua

    Sólido en
    líquido:

    Sal en agua

    Gas en líquido:

    Oxígeno en agua

    DISOLUCION SATURADA: en
    estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el
    medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en
    consideración, el solvente no es capaz de disolver
    más soluto. Ej una disolución acuosa
    saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos
    en 100 g de agua 0 ºC .

     

    GASEOSAS

    Gas en gas:

    Oxígeno en nitrógeno.

    DISOLUCION SOBRE SATURADA:
    representan un tipo de disolución inestable,
    ya que presenta disuelto más soluto que el
    permitido para la temperatura dada.

    Para preparar este tipo de disoluciones se
    agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se
    enfría el sistema lentamente. Estas soluciones son inestables, ya que al
    añadir un cristal muy pequeño del soluto,
    el exceso existente precipita; de igual manera sucede con
    un cambio
    brusco de temperatura.

     

    Por la relación que existe entre el soluto y la
    disolución, algunos autores clasifican las disoluciones en
    diluidas y concentradas, y las concentradas se subdividen en
    saturadas y sobre saturadas. Las diluidas, se refieren a aquellas
    que poseen poca cantidad de soluto en relación a la
    cantidad de disolución; y las concentradas cuando poseen
    gran cantidad de soluto. Esta clasificación es
    inconveniente su utilización, debido a que no todas las
    sustancias se disuelven en la misma proporción en un
    determinada cantidad de disolvente a una temperatura
    dada.

    Ej: a 25 ºC en 100 g de agua se
    disuelven

    a) 0,000246 g de BaSO4

    b) 50 g Na2S2O3.

    La disolución de sulfato de Bario es concentrada
    (saturada) por que ella no admite más sal, aunque por la
    poca cantidad de soluto disuelto debería clasificarse como
    diluida. Por ello es más conveniente clasificar
    a las soluciones como no saturadas, saturadas y sobre
    saturadas.

    SOLUBILIDAD: la solubilidad expresa la cantidad
    de gramos de soluto disueltos por cada 100g de disolvente a una
    determinada temperatura. Para calcularla, se utiliza la siguiente
    relación.

    Para que una sustancia se disuelva en otra debe existir
    semejanza en las polaridades de sus moléculas. Por ejemplo
    el agua es un
    compuesto polar, por ello disuelve con facilidad a las sustancias
    polares como son los ácidos,
    hidróxidos y sales inorgánicas y a los compuestos
    orgánicos polares. Esta regla no es totalitaria, ya
    que existen compuestos inorgánicos altamente polares que
    son insolubles en agua como son los carbonatos, fosfatos
    (exceptuando a los del grupo IA y del
    NH4+), los hidróxidos (exceptuando los del grupo IA y el
    Ba(OH)2) y los sulfuros (exceptuando a los del grupo IA, IIA, del
    NH4+) esta situación está relacionada con el
    tamaño de la molécula y las fuerzas
    ínteriónicas.

    Las sustancias se consideran insolubles cuando la
    solubilidad es menor a 0,1 mg de soluto por cada 100g disolvente.
    Y cuando un líquido no se disuelve en otro líquido
    se dice que no son miscibles.

    . FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD: La
    naturaleza del
    soluto y del solvente, la temperatura y la presión.

    LA NATURALEZA DEL
    SOLUTO Y DEL SOLVENTE:
    no existe una regla fija que permite
    establecer una generalización en cuanto al fenómeno
    de la disolución. Cuando un soluto es agregado en un
    solvente se da un proceso de
    difusión de las moléculas del soluto hacia el seno
    de las moléculas del soluto y del solvente, lo cual ocurre
    solo y cuando entre las moléculas del soluto y del
    solvente se establezcan fuerzas interactivas capaces de vencer
    las fuerzas intermoleculares existentes en el cuerpo a dispersar.
    Es por ello que los solventes polares tienden a disolver a las
    sustancias de polaridad semejante, aunque este proceso puede ser
    interferido por la existen de moléculas más
    voluminosas que las del solvente y por ende, la existencias de
    fuerzas intermoleculares superiores a las que podrían
    establecerse entre el soluto y el solvente

    EFECTO DE LA TEMPERATURA: generalmente un aumento
    de temperatura facilita el proceso de disolución de un
    soluto. Lo que se explica por los siguiente hechos:

    1. El calor
      suministrado al sistema aumenta la velocidad de
      difusión de las partículas del soluto en el seno
      del solvente.
    2. El calor
      suministrado es absorbido por las moléculas del soluto,
      debilitándose las fuerzas intermoleculares y
      facilitándose el proceso de
      solvatación.

    Si embargo, existen casos en donde un aumento de
    temperatura disminuye la solubilidad, como el caso del Ce2(SO4)3
    el cual su solubilidad en agua a O ºC es de 39,5 % mientras
    que a 100 C es de 2,5 %.

    Existe otro caso como el del NaCl el cual una
    variación de temperatura no altera, apreciablemente la
    solubilidad. Otro caso muy particular es el
    Na2S04 el cual al aumentar la temperatura
    aumenta la solubilidad hasta alcanzar un máximo, a partir
    de allí un incremento de temperatura, disminuye la
    solubilidad. Este comportamiento
    se debe a que a cierta temperatura los cristales de la sal se
    hidratan provocando un descenso en la solubilidad.

    La influencia de la temperatura en la solubilidad de las
    sustancias, para algunas sustancias se han recogidos datos
    experimentales que han permitido construir la gráfica de
    solubilidad en función de
    la temperatura.

    En la gráfica se encuentra la relación
    soluto – solvente para una disolución saturada a la
    temperatura en consideración.

    Ej. la sustancia D, forma una disolución saturada
    a 20 ºC cuando 25g de ella están disueltos en 100g
    del solvente.

    CURVA DE SOLUBILIDAD

    100

    A

    C

    90

    80

    70

     

    E

    B

     

    60

     

       

    50

    D

    40

      

    F

    30

    20

    10

    1. 20 30 40 50 60 70 80 90 100

    TEMPERATURA (ºC)

     El proceso de disolución de una sustancia
    puede ser endotérmico ó exotérmico. Un
    aumento de temperatura favorece la disolución en los
    procesos
    endotérmicos; y una disminución de temperatura
    favorece la disolución en los procesos
    exotérmicos.

    ACTIVIDAD Nº 1

    1. Si A, B, C, D, E y F son sustancias químicas,
    cuál de ellas posee mayor solubilidad a 25º C, y
    cuál posee menor solubilidad a la misma
    temperatura?

    2. Qué explicación le da Ud., al comportamiento
    que presenta la sustancia E.

    1. Calcule la solubilidad de las siguientes sustancias
      en agua:

    Soluto

    Temperatura
    (ºC)

    Masa de sto.
    (g)

    Masa de ste.
    (g)

    NaCl

    0

    18,75

    50

    Cr(NO3)3.9H2O

    15

    416

    200

    MnSO4.
    H2O

    20

    7

    10

    Na2S2O3

    25

    25

    50

    EFECTO DE LA PRESION: este es un
    factor que tiene efecto apreciable en la solubilidad de gases.
    Experimentalmente se ha comprobado que la solubilidad del gas es
    directamente proporcional a las presiones aplicadas.

    MECANISMO DE LAS DESOLUCIONES :para entender el
    proceso de formación de una disolución se debe
    tomar en cuenta el tipo de fuerzas intermoleculares existentes
    tanto en el soluto como en el solvente. Estas fuerzas pueden
    ser:

    • Fuerzas de Van Der Waals.
    • Interaciones dipolo – dipolo.
    • Fuerzas interiónicas.
    • Puentes de hidrógeno.

    Las fuerzas de Van Der Waals la presentan los compuestos
    no polares. Por eso, si el soluto es no polar y el solvente
    también se cumple el principio que lo " semejante
    disuelve a lo semejante ".
    Esta interacción se
    establece generalmente entre sustancias
    orgánicas.

    La interacciones dipolo – dipolo la presentan las
    moléculas polares. Las fuerzas dipolo – dipolo pueden
    ser:

    Dipolo permanente – dipolo permanente ( fuerzas de
    Keeson ).

    Dipolo permanente – dipolo inducido ( fuerzas de
    Debye
    ).

    Dipolo inducido – dipolo inducido ( Fuerzas London
    ).

    Un solvente polar disuelve a compuestos polares, y a los
    compuestos iónicos.

    Las sustancias no polares al entrar en contacto con las
    moléculas de un solvente no polar, si el choque de las
    moléculas es lo suficientemente fuerte para vencer las
    fuerzas intermoleculares ( fuerzas de Van Der Waals ), loa
    sustancias se disuelve, de lo contrario no ocurre la
    disolución. La estabilidad del sistema se alcanza debido a
    que las fuerzas de Van Der Waals se establecerá entre
    moléculas del soluto y del solvente.

    Ej. Cuando el Yodo; I2 (compuesto no polar)
    se disuelve en tetracloruro de carbono
    (CCl4).

    Cuando el solvente es polar y el soluto es polar o
    iónico se establece una atracción electrostática entre las moléculas
    del soluto y del solvente, orientándose el polo positivo
    de la molécula del solvente hacia el negativo de la
    molécula del soluto.

    Ej: metánol en agua

    OH d – agua

    C O d

    H H

    H d
    +

    Metanol H d + H d +

    agua

    metanol

    solvatación de la molécula metanol
    por moléculas de agua.

    La solubilidad del metanol, en agua, se ve facilitado
    por allí se hacen presente también los puentes de
    hidrógenos, ya que el metanol y el agua presentan un
    átomo
    muy electronegativo, como lo es el oxígeno
    y poseen hidrogeno.

    Cuando el solvente es polar y el soluto es
    iónico, la interacción que se establece es
    ión – dipolo.

    Ej: agua (compuesto polar). con NaCl (compuestos
    iónico)

    solvatación ión –
    dipolo.

    Para ver las fórmulas seleccione
    la opción "Descargar" del menú superior

    Cuando el cloruro de sodio entra en contacto con el
    agua, los iones de la sal que se encuentran en la superficie del
    cristal, son rodeados por moléculas de agua, orientadas
    tal como muestra el
    dibujo.

    No siempre un sólido iónico es soluble en
    agua, la cual es el disolvente por excelencia, y además
    altamente polar. Ello va a depender del tamaño de los
    iones. La moléculas de agua está formada por dos
    átomo
    pequeños; por eso mientras más pequeños son
    los iones, más solubles es el compuesto.

    CONCETRACION DE UNA DISOLUCION: expresa la
    proporción en que se encuentra el soluto en
    relación con la totalidad de la disolución, y la
    misma se indica mediante unidades físicas y
    químicas.

    UNIDADES FISICAS

    1. Porcentaje masa/masa (% m/m): expresa la
      cantidad de gramos de soluto que existen por cada 100 gramos de
      disolución.

    Ej: Disolución azucarada al 5 % m/m. Ello
    indica que dicha disolución contiene: a) 5g de azúcar
    por cada 100 g de disolución.

    b) 5g de azúcar en 95 g de agua.

    c) 95 g de solvente por cada 100 g de
    disolución.

    CALCULO:

    Se disuelve 0,5 gramos de AgN03 en 40 gramos de agua.
    Calcular la concentración de la disolución en %
    m/m.

    DATOS

    sto= 0,5g sol= ?

    ste= 40g C= ?

    1. calculando masa de disolución:

    m disol = m sto + m ste =====>
    m disol = 0,5g + 40g =40,5 g disol.

    .

    0,5 g sto

    b) % m/m= 100 g disol x ————- 1,23 g sto/100g
    disol.

    40,5g sol

    =====> por definición: C = 1,23 %
    m/m.

    b) % masa/volumen ( %
    m/V):
    expresa la cantidad en gramos de soluto que hay por
    cada 100 cm3 de disolución.

    EJ: Se tienen 400cm3 de una disolución alcalina
    al 10% m/V. Calcule la cantidad de soluto.

    DATOS:

    C= 10 % m/V.

    Vdisol= 400 cm3.

    1. el 10% m/V expresa que por cada 100 cm3 de
      disolución hay 10 gramos de alcalis.

    10 g sto

    msto= 400 cm3 disol x ——————- = 40 g
    sto.

    100cm3 disol.

    c) Porcentaje volumen/
    volumen:
    expresa la cantidad de cm3 de soluto que hay por
    cada 100 cm3 de disolución.

    Ej: ¿Qué cantidad de agua se ha de agregar
    a 60 cm3 de alcohol etílico para que la disolución
    resultante sea 2,5 % V/V?

    DATOS:

    C= 2,5 % V/V.

    ste= ?

    sto= 60 cm3.

    La concetración del 2,5 % V/V expresa que existen
    2,5 cm3 de alcohol por cada 100 cm3 de disolución;
    ó 2,5 cm3 de alcohol por cada 97,5 cm3 de
    disolvente.

    2,5 % v/v= 100 cm3 sol – 2,5 cm3 sto= 97,5 cm3 de
    disolvente.

    97,5 cm3

    V diste = 60 cm3 sto x —————- = 2 340 cm3
    diste.

    2,5 cm3 sto

    d) Concentración en g/L: expresa la
    cantidad en gramos de soluto que hay por cada litro de
    disolución.

    Ej: Se disuelven 4,5 gramos de CuS04 en agua hasta
    obtener 700 cm3 de sol. Calcular la concentración en
    g/L.

    DATOS

    m sto= 4,5 g CuS04

    Vsol= 700 cm3

    C= ? ( g/L)

    1 L

    1. 1000 cm3

      4,5 g CuS04

    2. V disol= 700 cm3 x ————- = 0,7 L
    3. b) C= —————— = 6,43 g/L

    0,7 L

    ACTIVIDAD 2

    1) Calcular la cantidad de soluto y solvente que hay
    en:

    a) 400 gramos de disolución al 6 % m/m. R: 24 g
    sto. y 376 g ste.

    b) 56 gramos de disolución al 30 % m/m. R: 16,8
    g y 39,2 g

    c) 450 gramos de disolución al 10 % m/m R: 45 g y
    405 g

    d) 200 gramos de disolución al 5 % m/m R: 10 g y
    190 g

    e) 450 gramos de disolución al 20 % v/v R: 90 mL
    y 360 mL

    f) 980 mL de disolución al 25 % v/v R: 245 mL y
    735 mL.

    g) 50 mL de disolución al 30 % v/v R: 15 mL y 35
    mL

    2) Calcular la concentración de la
    disoluciones que se han preparado disolviendo:

    a) 20 gramos de azúcar en 300 gramos de agua R:
    6,25 % m/m

    b) 6 gramos de sal en 80 gramos de agua R: 6,98 %
    m/m

    c) 50 gramos de naftaleno en 500 gramos de benceno. R:
    9,1 % m/m

    d) 20 mL de alcohol en 40 mL de agua (vol. aditivos) R:
    33,33 % v/v

    e) 5 mL de éter en 60 mL de alcohol (vol.
    aditivos) R: 7,7 % v/v

    f) 60 gramos de glucosa en 800 mL de disolución.
    R: 7,5 % m/v

    g) 3 gramos de nitrato de plata en 60 mL de
    disolución. R: 5 % m/v

    h) 15 gramos de úrea en 750 mL de
    disolución. R: 2 % m/v

    ACTIVIDAD 3

    1.Defina el término densidad, e indique su
    utilidad.

    2. Complete el siguiente cuadro:

    Disolución

    % m/m

    Densidad de la disol. en
    g/mL

    % m/V

    A

    10 %

    1,12

    B

    1,019

    10 %

    C

    8 %

    1,15

    D

    1,21

    25 %

    E

    30 %

    1,2

    F

    0,94

    15 %

    G

    6 %

    1,09

    H

    1,005

    2 %

    I

    20 %

    1,16

    J

    1,3

    20 %

    UNIDADES QUIMICAS.

    1. Concentración en mol/L:
      (molaridad) El Sistema Internacional de Pesos y Medidas:
      SI); no acepta el término molaridad, el cual debe
      sustituirse por concentración en mol/dm3. (1 dm3=
      1 litro). La concentración en mol/L expresa la cantidad
      de moles de soluto que hay por cada decímetro
      cúbico (dm3) de disolución; o la cantidad de
      milimoles (mmol) de soluto por cada centímetro
      cúbico de la disolución, (1 mol = 1000 mmol). Se
      simboliza: [ A ] ó CA.

    Ej: Una disolución de ácido
    sulfúrico de concentración 2 mol/L, significa que
    la misma contiene 2 moles de H2S04 por cada litro de
    disolución.

    ACTIVIDAD 4

    1. Escriba las fórmulas de las siguientes
    sustancias: ácido sulfúrico, hidróxido de
    aluminio,
    fosfato de sodio, hidróxido de zinc, ácido
    nítrico, carbonato de potasio, nitrato de
    calcio.

    2. Para cada una de las sustancias anteriores, calcule
    la masa molar.

    3. Para cada sustancia mencionada en el ejercicio 1,
    calcule la cantidad de moles que hay en 100 gramos de la
    misma.

    APLICACION: se disuelven 2 gramos de Na0H
    en agua hasta obtenerse 750 cm3 de disolución. Calcular la
    concentración en mol/L. MNa0H= 40 g/moL.

    m sto= 2 g Na0H

    Vdisol= 750 cm3

    C = ? mol/L

    1 L

    a) V disol= 750 cm3 x ————- = 0,75 L

    1000 cm3

    1 mol NaOH

    b) n Na0H= 2g NaOH x ————— = 0,05
    mol

    40 g NaOH

    0,05 mol

    c) [Na0H] = ————- = 0,067 mol/L

    0,75 L

    b) Concentración en
    equivalente-gramo/litro:
    expresa la cantidad de equivalentes
    gramos de soluto por cada litro de disolución , o
    miliequivalentes-gramos por cada centímetro cúbico
    de disolución. El uso de esta unidad no es admitida por el
    Sistema Internacional.

    El equivalente gramo de una sustancia representa la
    cantidad de la misma que es capaz de reaccionar
    químicamente con una cantidad especifica de otra
    sustancia.

    Ej: 2Al + 6 HCl ——– 2 Al Cl3 + 3H2

    2mol 6mol

    (54g) 6(36,5g) simplificando

    9 g 36,5 g

    1 Eq-g Al reacciona con 1 Eq-g HCl ======> 1
    Eq-g Al = 9 g ;1 Eq-g HCl = 36,5 g

    Estequiometricamente 2 moles de Al (54 g) reaccionan
    completamente con 6 moles HCl (219 g)

    1. Calculando g HCl que reaccionan con 9 g
      Al:

    1 mol 6 moles HCl 36,5 g HCl

    g HCl= 9 g Al x ———— x ————- x
    ————— = 36,5 g

    27 g Al 2 mol Al 1 mol HCl

    Un equivalente gramo expresa la cantidad de gramos de
    la sustancia indicada por el peso equivalente.

    CALCULO DEL PESO EQUIVALENTE: Para calcular el
    peso equivalente de una sustancia se debe considerar si la misma
    es un ácido, una base o hidróxido, una sal o un
    elemento.

    M

    1. Para un ácido: PE= ————

    Nro. H+

    98g/mol

    Ej: H2S04= PE= ————- = 49 g/ Eq-g

    2 Eq-g/mol

    M

    1. Nro. OH-

      78g/mol

      Ej: Al (0H)3 = PE = ————– = 26 g/
      Eq-g

      3 Eq-g/mol

      M

      c) Para una sal: PE=
      ———————————-

      Nro. de oxid. total del ión

      +3 -2 296 g/mol

      Ej: Cr2 (S04)3 = PE= ————— = 49,3 g/
      Eq-g

      6 mol/Eq-g

      A

    2. Para un hidróxido: PE= ————

      Nro. Oxidación

      27 g/at-g

      Ej: PE Al = —————- = 9
      g/Eq-g

      3 Eq-g/at-g

      Para las sustancias que actúan como
      oxidantes o reductoras, el peso equivalente es igual a
      la masa molar entre el número de moles de electrones
      ganados o perdidos.

      M 158 g

      Ej: KMn04 ————-> Mn02 PE(KMnO4)= —– =
      ——– =

      (+7) + 3 e- (+4) 3 3

      52,67 g/Eq-g

       122,5 g

      2 KCl03+ —————-> Cl2 PE ( KClO3)=
      ———— = 12,25 g/Eq-g

      (+5) + 10 e- (0) 10

       ACTIVIDAD 5

      1. Calcule el peso equivalente de cada una de las
      sustancias mencionadas en el la actividad 4, ejercicio
      1.

      Ejercicio: a) ¿Cuántos gramos
      de HCl se deben disolver en agua para producir 500 cm3 de
      disolución ácida de concentración 1,5
      Eq-g/L?

      DATOS:

      Vdisol= 500 cm3

      C= 1,5 eq – g/ L

      mHCl= ? 1 L 1,5 Eq-g 36,5 g HCl

      m HCl= 500 cm3 x ———- x ———– x
      ————— = 27,38 g HCl

      100cm3 1 L 1 eq-g HCl

    3. Para un elemento: PE = ——————–

      Ej: Una disolución acuosa de Ca(0H)2 1 molal
      significa que la misma contiene 1 mol de Ca(0H)2 (74g) en un
      kg de agua.

      Ej: Al disolver 40cm3 de disol HCl al 37% m/m y de
      densidad 1,12 g/cm3 en 200cm3 de agua. Cuál es la
      molalidad de la disolución?

      DATOS 1,12 g disol 37 g HCl 1mol
      HCl

      Vdisol= 40 cm3 a) moles HCl: 40cm3 x————- x
      ———- x ———–

      C = 37 % m/m 1 cm3 sol 100g sol 36,5 g

      r = 1,12
      g/cm3

      Vagua= 200cm3=200g por que r agua = 1 g/cm3 nHCl=
      0,45 mol

      molalidad=?

      M.HCl= 36,5 g/mol.

      1,12 g disol

      b) msi= 40cm3 x —————— = 44,8 g sol
      inicial.

      1 cm3 sol

      12 g disol 37 g HCl

      c) m HCl = 40cm3 x —————— x
      ————— = 16,58 g HCl

      1 cm3 disol 100g sol

      d) m agua si = 44,8g – 16,58 g = 28 g H2O

      e) m total agua = 200g + 28g = 228g H2O = 0,228
      Kg

      0,45 mol

      f) molalidad = —————- = 1,97
      mol/kg

      0,228 kg

    4. MOLALIDAD: expresa la cantidad en moles de
      soluto que se encuentran por cada kilogramo de disolvente. Se
      representa con la letra m.
    5. FRACCION MOLAR: expresa la cantidad de moles
      de cada componentes en relación a la totalidad de los
      moles de la disolución.

    Se simboliza con la letra " X "

    Ej: X sto= fracción molar del soluto.

    X NaCl = fracción molar del NaCl.

    n sto n ste

    Para calcularla: X sto = ———— X ste=
    ————

    n total n total

    X sto + X ste = 1

    Ejercicio: Calcular la fracción molar de
    una disolución de H2SO4 al 98 % m/m y de densidad 1,84
    g/cm3.

    DATOS

    C= 98 % m/m significa que 98 g H2SO4 estan en 100
    g disol

    densidad= 1,84 g/cm3

    M H2O= 18 g/mol

    M H2SO4= 98 g/mol.

    a) n H2SO = 98g = 1 mol

    1. 1 mol H2O

      c) n H2O = 2 g H2O x ————– =
      0,11 mol H2O

      18 g H2O

      c) n total = 1 mol H2SO4 + 0,11 mol H2O =
      1,11 moles

      1 mol 0,11 mol

      X H2SO4= ————- = 0,9 X
      H20= ————— = 0,1

      1,11 mol 1,11 mol

      PREPARACION DE
      DISOLUCIONES:

      Para preparar una disolución se puede partir
      de:

      a) Un soluto puro.

      b) Un soluto impuro.

      c) Una sal hidratada.

      d) De otra disolución ( cuando se parte de
      una disolución, ésta debe tener una
      concentración mayor que la disolución que se
      desea preparar y el proceso se denomina
      dilución).

      Ej: Determinar la cantidad de cloruro de magnesio
      (MgCl2) que se necesita para preparar 250 cm3 de
      disolución de MgCl2 (M= 95 g/mol), con una
      concentración de 0,2 mol/l; partiendo de :

      a) Un MgCl2 puro.

      b) Un MgCl2 al 90% de pureza.

      c) Un MgCl2 2 H2O. M= 13 g/mol.

      d) Una disolución MgCl2 de
      concetración 2 mol/l

      a) Se determina la masa de MgCl2
      requerido:

      1 L disol 0,2 mol MgCl2 95 g MgCl2

      m MgCl2= 250 cm3 x ———- x
      ——————- x ————– x = 4,75 g
      MgCl2

      1000 cm3 1 L sol 1 mol MgCl2

      1 L disol 0,2 mol MgCl2 95 g MgCl2

      b) m de MgCl2 impuros= 250 cm3 x
      ————— x ——————– x
      ————–

      1000cm3 1 L sol 1 mol MgCl2

      100 g impuros

      x ——————— = 5,58g MgCl2
      impuros

      90 g puros

      1 L disol 0,2 mol MgCl2 95 g MgCl2

    2. 100 g disol = 98 g H2SO4 + 2 g H2O

      1000cm3 1L sol 1mol MgCl2

      131 g MgCl2.2H2O

      x —————————— = 6,55 g Mg Cl2
      . 2H2O

      95 g MgCl2

      0,2 mol 1000 cm3

      d) 250 cm3 x ————- x ————— = 25
      cm3

      1000cm3 2 mol

      En los casos a, b,c; utilizando la balanza se mide
      las cantidad de soluto. En un matraz aforado
      (recipiente que se utiliza para preparar volúmenes
      exacto de disoluciones) de 250 cm3 previamente lavado, el
      cual contiene una pequeña porción de agua, se
      agrega el soluto, poco a poco, agitando y agregando agua
      destilada hasta total disolución.

      Luego de agregar todo el soluto se completa con agua
      destilada hasta la línea de aforo. La
      disolución preparada tendrá el volumen y la
      concentación deseada.

      En el caso "c", lo único que cambia del
      proceso descrito, es que de la disolución madre
      (disolución de donde se parte para preparar la
      disolución diluida) , se mide el volumen calculado
      utilizando una probeta o una pipeta
      según la cantidad a medir (recipientes calibrados que
      permiten medir volúmenes exacto del
      líquido).

      VALORACION DE SOLUCIONES:
      también llamada titulación, es método volumétrico para medir la
      cantidad de una disolución se necesita para reaccionar
      exactamente con otra disolución de
      concentración y volumen conocidos. Para ello se va
      añadiendo gota a gota la disolución desconocida
      o ‘problema’ a la otra disolución
      (disolución valorada) desde un recipiente
      cilíndrico denominado bureta, hasta que la
      reacción finaliza. Según el tipo de
      reacción que se produzca, la volumetría
      será, por ejemplo, volumetría
      ácido-base, de oxidación-reducción o de
      precipitación. El final de la reacción suele
      determinarse a partir del cambio de
      color de
      un indicador, como papel de
      tornasol o una mezcla especial de indicadores denominada indicador
      universal.

      Si se prepara una cantidad de ácido o base
      con una concentración conocida, se puede medir
      cuánta cantidad de la otra disolución se
      necesita para completar la reacción de
      neutralización, y a partir de ello determinar la
      concentración de dicha disolución. Para
      determinar cuánto ion cloruro hay en una
      disolución se emplea una disolución de nitrato
      de plata de concentración conocida. Cuando la
      reacción se completa se forma cloruro de plata
      insoluble, que aparece en el fondo del líquido como un
      precipitado blanco.

      Para valorar una disolución se realiza el
      montaje del aparato señalado en el anexo
      1.

      En el matraz Erlemmeyer se coloca un volumen
      determinado de la disolución a valorar. A dicha
      disolución se le agrega un indicador (sustancia que
      permite visualizar el punto final práctico de la
      titulación, por viraje de color del
      indicador). Debajo del matraz se coloca un fondo blanco
      (puede ser una hoja de papel)
      para percibir con nitidez el cambio de color del indicador al
      variar las características químicas del
      medio.

      En la bureta se coloca la disolución
      valoradora, hasta completar su capacidad. Se abre la llave de
      la bureta para dejar caer lentamente la disolución
      valoradora hasta que el indicador evidencie que se ha
      alcanzado el punto final practico de la titulación. En
      ese momento se cumple el principio de equivalencia, el caul
      establece la igualdad
      entre los equivalentes gramos de la sustancia valorada y de
      la sustancia valoradora.

      " Numero eq – g del sto. 1= Numero eq -g
      del sto 2 "

      Ej: Se prepara una disolución de ácido
      sulfúrico disolviendo 40 cm3 de una disolución
      ácida en agua hasta completar 750 cm3 de
      disolución. De la misma se toman 15 cm3, los cuales
      son valorados con 10 cm3 de una disolución de NaOH
      0,95 normal.

      Calcule la normalidad de la disolución
      ácida preparada; y de la disolución
      madre.

      H2SO4 sol 40 cm3 + agua csp 750 cm3 H2SO4 ===> 15
      cm3.= 10cm3 NaOH

      C= 0,95 eq-q/l

      95 eq-g NaOH

      a) eq – g NaOH= 10 cm3 x —————- = 0.0095
      eq-g NaOH = 0,0095 eq-g H2SO4

      1000 cm3

      0,0095 eq-g

      b)CH2SO4 = ——————- = 0,63
      eq-g/l

      0,015 L

      0,0095 eq-g

      c) Eq-g H2SO4 = 750 cm3 x ——————- =
      0,475 eq-g

      15 cm3

      En 750 en disol H2SO4 preparado existe la misma
      cantidad de equivalentes ( 0,475 eq-g de H2SO4 ) que en 40
      cm3 de la disolución H2SO4 madre.

      0,475 eq-g

      CH2SO4= —————– = 11,88 eq-g/l

      0,040 L

      ACTIVIDAD 6

      1) En cuántos gramos de agua se deben
      disolver 5 gramos de sulfato cúprico para que la
      disolución preparada posea una concentración de
      3,2 % m/m. R: 151,25 g

      2) Una disolución de carbonato de sodio tiene
      una densidad de 1,15 g/mL, y una concentración del 14
      % m/m. Calcule: a) cuántos gramos de dicha
      disolución deben evaporarse a sequedad para obtener 20
      gramos de carbonato de sodio.?

      R: 142,86 g

      b) Cuántos gramos de sal están
      contenidos en 60 mL de la disolución? R: 9,66
      g

    3. m MgCl2. 2H2O= 250 cm3 x
      ———— x ——————– x
      —————–
    4. Cuántos gramos de sal están contenidos
      en 60 gramos de la disolución? R: 8,4 g

    3) 200 gramos de sal se disuelven en agua hasta
    completar 800 mL de disolución. Posteriormente de dicha
    disolución se toman 100 mL y se diluyen en agua hasta
    obtener 500 mL. Si la disolución diluida posee una
    densidad de 1,09 g/mL, calcule la concentración de la
    misma en % m/m, m/v y g/L. R: 4,6 % m/m ; 5 % m/v ;
    50 g/L

    4) A 300 gramos de una disolución de cloruro de
    sodio al 15 % m/m, se agregan 8 gramos de la misma sal al 87 % de
    pureza. Calcule la concentración de la disolución
    resultante en % m/m. R : 16,87 % m/m

    5) Se tienen 250 mL de una disolución de HCl al
    15 % m/m y de densidad 1,05 g/mL. Calcule la concertación
    de alcanzará dicha disolución, en %m/m y % m/v,
    cuando:

    a) Se le agrega 100 gramos de agua. R: 10,86 % m/m 11,25
    % m/v

    b) Se le agrega 100 mL de una disolución del
    mismo ácido con una concentración del 10 m/m y una
    densidad de 1,059 g/mL. R : 13,56 % m/m 14,28 % m/v

    6) Se tienen 400 gramos de una disolución de NaCl
    al 20 % m/m.¿ Qué concentración
    alcanzará la disolución cuando se le evapora el 30
    % del disolvente? R : 26,32 % m/m

    7) 560 gramos de una disolución de KCl al 10 %
    m/m. a) ¿Qué cantidad de agua se le debe
    añadir a dicha disolución para que su
    concentración baje a 6,5 % m/m? R: 301,54
    g

    b) ¿Qué cantidad de sal debe agregarse
    para que la concentración suba a 16 % m/m? R:
    40 g

    C) ¿ Qué cantidad de KCl al 90 % de pureza
    debe agregarse para que la concentración suba a 13 % m/m?
    R : 21,46 g

    8) Se disuelven 4,8 gramos de cloruro de magnesio
    hexahidratado ( MgCl 2 . 6 H 2O) en agua hasta producir 120 mL de
    disolución de densidad 1,09 g/mL. Calcule : a) % m/m b) %
    m/v c) concentración en: g/l y mg/l .

    9) Se tienen 400 mL de una disolución de sulfato
    cúprico ( CuSO4 ) al 15 % m/m y de densidad 1,12 g/mL.
    Calcule : a) Cuántos gramos de sulfato cúprico
    pentahidratado ( CuSO4 . 5 H2 O) hay que agregar a dicha
    disolución para que la concentración sea del 25 %
    m/m.

    1. Cuántos gramos de agua hay que agregar a dicha
      disolución para que la concentración se reduzca a
      10 % m/m.

    10) Se mezclan 40 mL de una disolución de
    ácido nítrico (HNO3) al 63 % m/m y de densidad
    igual a 1,34 g/mL; con 300 g de una disolución del mismo
    ácido con una concentración de 1,8 mol/L y de
    densidad 1,109 g/mL. Calcule la concentración de la
    disolución resultante en: a) % m/m b) % m/v c)
    concentración en: g/l , mg/l

    11) Se tienen las siguientes disoluciones:

    Disolución A : 60 mL de una
    disolución de NaCl al 37 % m/m y de densidad 1,2
    g/mL.

    Disolución B: 489 mL de una
    disolución de 4,5 mol/L y de densidad 1,26
    g/mL.

    La disolución A y B se mezclan y se le agrega
    agua hasta completar un litro de disolución. Esta
    disolución final se divide en cuatro porciones iguales las
    cuales son tratadas de la siguiente manera:

    Porción 1: Se le agrega 100 mL de
    agua

    Porción 2: Se le agrega 10 gramos de NaCl
    al 80 % de pureza. La adición de dicho sal provoca que
    esta porción tenga una densidad de 1.08 g/mL.

    Porción 3: Se somete a ebullición
    hasta que el 50 % del solvente se evapora.

    Porción 4: Se le agrega 25 mL de una
    disolución de NaCl de concentración 1 Eq-g/l y
    densidad 1,1 g/mL

    Luego se toman 50 mL de cada porción ya tratada y
    se mezclan para formar una disolución final. Calcule: a) %
    m/m b) % m/v c) concentración en mol/L d)
    Concentración en Eq-g/L

    12) Se mezclan 300 mL de una disolución de
    ácido sulfúrico de 12 % m/m de concentración
    con 250 mL de una disolución de NaOH 1,8 mol/l de
    concentración. Indique si la disolución resultante
    es ácida o alcalina. Calcule la concentración de la
    disolución en término del exceso.

    13) Cuántos gramos de KOH al 75 % de pureza se
    deben disolver en agua para obtener una disolución que
    neutralice 500 mL de una disolución de ácido
    sulfúrico de concentración 3,2 mol/L?

    14) Se tiene una disolución de ácido
    sulfúrico al 40 % en masa y de densidad 1,32 g/mL. Calcule
    la concentración en % m/V; mol/L; Eq-g/L .

    15) Se disuelven 20 gramos de urea ( M= 60 g/mol) en
    agua. La concentración de la disolución resultante
    es 1,2 molal y de densidad 1,12 g/mL. Exprese la
    concentración de la disolución en fracción
    molar y en mol/L.

    16) Se mezclan: 20 mL de disolución al 5 % m/V,
    50 mL de otra disolución al 12 % m/V del mismo soluto y 50
    mL de agua. Calcule la concentración de la
    disolución resultante en %m/m y en %m/V. Densidad de la
    disolución resultante 1,2 g/mL.

    ACTIVIDAD 7

    1.- Determine la concentración, en porcentaje en
    masa, de una disolución preparada a partir de 5 gramos de
    fosfato de sodio y 400 g de agua.

    R:1,25

    2.- Determine la concentración en porcentaje en
    masa de Na3PO4 (M =164) en una disolución preparada a
    partir de 5 g de la sal hidratada Na3PO4.12H2O (M = 380) y 400 g
    de agua.

    R: 0,53

    3.- Se añaden 11 g de NaOH a 90 g de una
    disolución de NaOH al 10% en masa. Determine el % en masa
    de la nueva disolución.

    R: 19,80

    4.- Se añaden 18 g de una muestra de NaOH
    al 75 % de pureza a 200 g de una disolución de NaOH al 10
    % en masa. Determine la concentración en % en masa, de la
    disolución resultante.

    R: 15,37

    5.- Se mezclan 60 g de una disolución al 12 % en
    masa de NaCl con 40 g de otra disolución de NaCl al 7 % en
    masa. ¿Cuál es la concentración de la
    disolución resultante en % en masa?

    R: 10

    6.- El cloruro de Mg se encuentra presente en muchos
    manantiales y en el agua de mar. Se tiene una muestra de agua
    cuya densidad es 1,08 g/mL que contiene 6 % en masa de cloruro de
    Mg (MgCl2 M= 95). Que volumen de la misma deberá
    utilizarse para obtener, mediante evaporación, 25 de
    MgCl2.6 H2O (M= 203).

    R: 180,56 mL

    7.- Determine la concentración, en % en masa de
    fosfato de sodio en una disolución preparada a partir de 5
    g de Na3 PO4 (M= 164); 2,5 g de Na3PO4.12 H2O (M=
    380);1400 g de agua y 500 g de disolución de fosfato de
    sodio al 13 % en masa.

    R: 3,73

    8.- El tetraborato de sodio hidratado
    (bórax),cuya formula química es Na2B4O7.
    10 H2O (M= 382) se utiliza en química como sustancia
    patrón para la valoración de ácidos
    fuertes. Si se desea preparar una disolución al 0,5% en
    masa de Na2B4O7 (M= 202). Hallar la cantidad en gramos de
    bórax que deberá disolver en 5000 g de agua, para
    preparar la disolución deseada.

    R: 47,62

    9.- Cuántos gramos de NaNO3 deberán
    agregarse a 100 g de disolución al 15% en NaNO3 a fin de
    transformarla en una disolución al 20% en masa?

    R: 6,25

    10.- Cuántos gramos de Ca(NO3)2 deberán
    agregarse a 800 g de una disolución de nitrato de Calcio
    al 9% en masa, a fin de transformarla en otra al 20% en
    masa?

    R: 110

    11.- Cuántos gramos de Zn(NO3)2. 6 H2O (M = 297)
    deberán ser agregados a 500 g de una disolución de
    Zn(NO3)2 (M = 189) al 5% en masa, a fin de transformarla en una
    disolución al 18% en masa?

    R: 141

    12.- Cuántos gramos de CaCl2. 2H2O (M = 147)
    deberán mezclarse con 200 g de una disolución al
    15% en CaCl2, a fin de transformarla en una disolución al
    25% en masa de CaCl2 ? (M = 111)

    R: 39,22

    13.- Determine la cantidad en gramos de
    disolución de HCl al 16% en masa que podrá
    preparase mezclando 250 g de disolución de HCl al 24% en
    masa con la cantidad necesaria de otra disolución de HCl
    al 14% en masa?

    R: 1250

    14.- El HCl es un ácido muy importante en la
    industria.
    Suponga que una industria
    química requiere una disolución de HCl al 10% en
    masa. En el almacén de
    la empresa se
    puede encontrar:

    a) 500 g de disolución de HCl al 15% en
    masa

    b) Suficiente cantidad de disolución de HCl al 7%
    en masa

    c) Suficiente cantidad de agua destilada

    a)¿Qué cantidad en gramos de la
    disolución al 7% tendría que mezclar con los 500 g
    de la disolución al 15% para obtener la disolución
    deseada?

    b)¿Que cantidad en gramos de agua se
    tendría que mezclar con los 500 g de HCl al 15% para
    obtener lo deseado ?

    c)¿Con cual de las dos alternativas
    señaladas se puede preparar mayor cantidad de la
    disolución deseada?

    R: 833,33

    250

    a, 1333,33

    15.- Para todos los problemas
    anteriores, determine la concentración en mol /L y la
    fracción molar del soluto resultante.

    16.- Cuántos gramos de CuSO4. 5 H2O (M = 250) se
    requieren para preparar 150 mL de disolución de CuSO4 (M=
    160) 0,24 Molar?

    R: 9

    17.- Se mezclan 10 mL de HCl 0.1 mol /L ; 23,5 mL de HCl
    0,25 mol /L y 8,6 mL de HCl 0,32 mol /L. ¿Cuál es
    la concentración en mol /L de la disolución
    resultante?

    R: 0,23

    18.- Se mezclan: 100 g de disolución de MgCl2 (M=
    95) al 15% en masa, 500 mL de agua y 10 g de MgCl2. 6 H2O (M =
    203). Determine la concentración en mol /L resultante
    respecto al MgCl2 sabiendo que la densidad de la mezcla es 1,15
    g/mL.

    R: 0,39

    19.- Se mezclan: 25 mL de disolución de
    ácido sulfúrico 2 mol /L ; 15 mL de ácido
    sulfúrico al 13% en masa y densidad 1,15 g/mL ; 50 mL de
    disolución de ácido sulfúrico 0,4 mol /L y
    500 mL de agua. Determine la concentración en mol /L
    resultante. (M= 98)

    R: 0,16

    20.- Una industria química requiere una
    disolución de HNO3 (M= 63) exactamente 2 mol/L. Calcular
    el volumen de una disolución de HNO3 al 70% en masa y
    densidad 1,32 g/mL que deberá agregarse a 2,5L de una
    disolución 0,3 mol/L en HNO3 a fin de obtener la
    concentración deseada.

    R: 0,34 l

    21.- Calcular el volumen de una disolución de HCl
    al 32,14% en masa y densidad 1,16 g/mL que hay que mezclar con
    1Lde disolución de HCl 0.932 mol /L. para que resulte
    exactamente 1 mol /L. Suponga que no hay contracción de
    volumen al mezclar los dos ácidos. (M = 36,5)

    R: 7,38 mL

    22.- Para los problemas 16
    al 19, determine la concentración en g/L de la
    disolución resultante.

    R: 38,4

    8,4

    37.05

    15,68

    23.- El sulfato cúprico CuSO4 (M = 160) se
    utiliza en depósitos de agua potable en concentraciones de
    aproximadamente 2 mg/l para la eliminación de algas, las
    cuales producen olores y sabores desagradables. ¿Que
    cantidad de CuSO4. 5 H2O (M = 250) deberá agregarse a un
    tanque de dimensiones 3x3x3 metros, a fin de obtener la
    concentración deseada?

    R: 84,38 g

    24.- Determine el masa equivalente de las siguientes
    sustancias:

    a) KMnO4 (M = 158) reducido a Mn+2 en medio
    ácido

    b) KMnO4 reducido a MnO2 en medio
    básico

    c) KClO3 (M = 123) reducido a Cl-

    d) NaIO3 (M = 198) reducido a I2 en medio
    ácido

    e) H2O2 (M = 34) reducido a agua

    f) H2O2 oxidado a O2

    g) H2S (M = 34) oxidado a S

    h) H2C2O4 (M = 90) oxidado a CO2

    R: 31,6- 52,7- 20,5- 39,6- 17- 17- 17-
    45

    25.- ¿Cuántos gramos de KMnO4 (M = 158) se
    requieren para preparar 17,31 mL de disolución 0,692 N,
    sabiendo que esta disolución se va a utilizar en una
    reacción donde:

    a) El MnO4- se reduce a Mn+2 R: 0,379

    b) El MnO4- se reduce a MnO2 R: 0,63

    26.- Determine el % de pureza de una muestra impura de
    Ca(OH)2 (M = 40) sabiendo que al pesar 0,5 g de dicha muestra y
    agregar agua hasta formar 50 mL de disolución, se obtiene
    una concentración en eq – g /L de 0,05.

    R: 10%

    27.- Se tiene 250 mL de una disolución de
    ácido nítrico (M = 63) de concentración
    desconocida. Al efectuar la reacción: HNO3 + CuS
    —–CuSO4 +NO

    se determina que la concentración era 0,12 N.
    ¿Cuántos gramos de soluto estaban contenidos en la
    disolución?.

    R: 0,63

    28.- Se tienen 250 mL de una disolución de
    ácido nítrico (M = 63) de concentración
    desconocida. Al efectuar la reacción:

    HNO3 + Zn —— Zn+2 + NH4

    se determina que la concentración en eq – g /L
    era 0,32. ¿Cuántos gramos de soluto estaban
    contenidos en la disolución? ¿ Que
    conclusión saca usted al comparar con el resultado del
    problema anterior?

    R: 0.63

    29.- Se diluye a un volumen tres veces mayor una
    disolución de HCl (M = 36,5) al 27 % en masa y densidad
    1,17 g/mL. a)Determine la concentración en eq – g /L de la
    disolución resultante (ácido diluido) b)
    ¿Que volumen del ácido diluido se necesita para
    preparar 2,5Lde HCl Normal? R: 2,88-0,87

    30.- Calcular el volumen de agua que hay que
    añadir a 25Lde una disolución de H2SO4 (M= 98) al
    78% en masa y densidad 1,707 g/mL, para obtener un ácido
    al 48% y densidad 1,381 g/mL.

    R: 25,2

    31.- ¿Cuál es la concentración en %
    en masa de una disolución de H2SO4 (M = 98) de densidad
    1,80 g/mL. si 50 mL de ésta disolución se
    neutralizan con 84,6 mL de NaOH 2 N.?

    R: 9,20

    32.- ¿Cuál es la concentración en
    g/l y en % en masa de una disolución de ácido
    nítrico (M = 63) de densidad 1,18 g/mL, si al diluirlo a
    un volumen cinco veces mayor, 10 mL del ácido diluido
    consume 11,4 mL de NaOH Normal?

    R: 30,43-359,10

    33.- Hallar la cantidad de HCl (M = 36,5) concentrado al
    36,2% en masa que se necesitan para neutralizar una
    disolución que contiene 125 g de sosa cáustica
    (NaOH M = 40)

    R: 315,08

    34.- Hallar el % de pureza de una muestra de NaOH (M =
    40) sabiendo que al disolver 25,06 g de dicha muestra y formar
    1Lde disolución, 10 mL de ésta consumen 11,45 mL de
    ácido 0,5 N.

    R: 90,98

    35.- Se desea determinar el contenido de hierro (Fe ; M
    = 56) en un mineral de hierro. Se
    toman 2 g del mineral, se disuelven y se reduce adecuadamente
    para efectuar la siguiente reacción:

    Fe+2 + MnO4- —– Fe+3 + Mn+2

    en la reacción se consumen 50 mL de KMnO4 0,1 mol
    /L ¿Cual es el % de Fe en el mineral?

    R: 70%

    36.- Se pesan 3,31 g de una muestra impura de KMnO4 y se
    disuelven en agua hasta formar un litro disolución. Al
    hacer reaccionar 0,1675 g de oxalato de sodio (Na2C2O4 M = 134)
    con la disolución preparada de KMnO4, se consumen 23,90 mL
    de la misma. Determine la concentración en eq – g /Lde la
    disolución preparada y el % de pureza de la muestra de
    KMnO4 (M = 158)

    MnO4- + C2O4-2 + H+ —- Mn+2 +
    CO2

    R: 0,10- 95,41

    37.- Se mezclan: 85 mL de H2SO4 (M = 98) 0,12 mol /L ;
    100 mL de NaOH (M = 40) al 14% en masa y densidad 1,03 g/mL; 40
    mL de disolución de H2SO4 de concentración
    desconocida y 60 mL de NaOH 0,5 mol /L. Determine la
    concentración en eq – g /L desconocida del ácido,
    sabiendo que la reacción es completa.

    R: 9,25 N

    38.- Se agregan 3,27 g de magnesio (Mg M = 24) a 250 mL
    de HCl 2,08 N. Si se supone que el volumen de la
    disolución no cambia, determine la Concentración en
    eq – g /L respecto al ácido que queda en exceso,
    después de la reacción:

    Mg + HCl —– H2 + MgCl2

    R: 1

    39.- Se mezclan 100 mL de K2Cr2O7 (MASA MOLAR (M) EN
    G/MOL = = 294) 0,5 N, con 150 mL de K2Cr2O7 0,3 mol /L y con 500
    mL de HCl (M = 36,5) 0,3 mol /L. Determine la
    concentración en eq – g /L de la disolución
    resultante con respecto al exceso, sabiendo que la
    reacción es:

    K2Cr2O7 + HCl —- KCl + CrCl3 +
    Cl2

    R: 0,23 K2Cr2O7

    40.- Una pieza de aluminio puro
    (M = 27) que pesa 2,70 g se trata con 75 mL de H2SO4 (M = 98) al
    24,7% en masa y densidad 1,18 g/mL. Después que todo el
    aluminio ha reaccionado, la disolución resultante se
    diluye a 400 mL. Determine la concentración en eq – g /L
    de la disolución después de la dilución,
    respecto al ácido en exceso.

    Al + H2SO4 —– Al2(SO4)3 +
    H2

    R: 0,38

    41.- Se mezclan 50 mL de NaOH (M = 40) al 12% en masa y
    densidad 1,02 g/mL con 50 mL de NaOH 3 mol /L y con 100 mL de
    H2SO4 0,3 mol /L. De la disolución resultante se toman 15
    mL y el exceso presente se titula con 10 mL de disolución
    de HCl de concentración desconocida. ¿Cuál
    es la Concentración en eq – g /L de la disolución
    de HCl utilizada en la titulación?

    R: 1,8

    42.- Se mezclan: 30 g de disolución de H2SO4 (M =
    98) al 30% en masa; 100 mL de disolución de H2SO4 al 15%
    en masa y densidad 1,15 g/mL ; 20 g de una muestra impura de
    NaOH. La disolución resultante tiene una
    concentración en eq – g /L de 1,15 en ácido, en un
    volumen total de 150 mL. Determine el % de pureza de la muestra
    de NaOH (M = 40)

    R: 72

    EJERCICIOS
    COMPLEMENTARIOS

    43.- Las tabletas de vitamina C contienen ácido
    ascórbico (C6H8O6, M = 167, un sólo
    hidrógeno acídico) y almidón como material
    de relleno, el cual sirve para darle consistencia. Para
    determinar la cantidad de vitamina C, la tableta se disuelve en
    agua y se titula con disolución de hidróxido de
    sodio. Si la titulación de una tableta disuelta de
    vitamina C consume 16,85 mL de NaOH 0,1038 mol /L, ¿Que
    tan exacta es la etiqueta del frasco si el fabricante sostiene
    que cada tableta contiene 300 mg de vitamina C?

    44.- El vinagre consiste en una disolución de
    ácido acético (un solo hidrógeno
    acídico) en agua. Suponga que se diluye una muestra de 10
    mL de vinagre con agua destilada hasta 100 mL. Se toman 30 mL de
    vinagre diluido y se titulan con una disolución de NaOH
    0,1 mol /L, consumiéndose 15 mL. Si la densidad del
    vinagre original es 1,052 g/cc ¿Que % del mismo es
    ácido acético?

    M. CH3COOH = 60

    45.- El acero
    generalmente se "baña en ácido" (HCl) para remover
    el óxido de hierro y otros materiales de su superficie.
    Después de usarse por algún tiempo, la
    disolución del baño pierde eficiencia y se
    debe descartar. Esto puede causar problemas
    ambientales porque la disolución es fuertemente
    ácida y contiene una concentración alta de cloruro
    ferroso. Suponga que un químico está analizando la
    disolución del baño de una acería. Encuentra
    que cuando una alícuota de 25 mL de la disolución
    conteniendo Fe se trata con Ce(NO3)4 0,1967 mol /L, se necesitan
    43,24 mL para alcanzar el punto final. La reacción de
    titulación es:

    Fe+2 + Ce+4 —— Fe+3 + Ce+3

    a) ¿Cual es la Concentración en mol /L del
    Fe+2 en la disolución del baño?

    b) Si la acería desecha diariamente 1500Lde
    disolución en un río que corre a una velocidad
    200000 m3 por día y la disolución se mezcla
    completamente con el agua del río, ¿Excederá
    la concentración de Fe+2 el criterio permitido de agua de
    5,3×10-6 M?

    46.- La presencia de Manganeso disuelto en fuentes de
    agua potable puede ser objetable o altamente inaceptable desde el
    punto de vista estético, ya que origina precipitados
    coloidales que la hacen turbia. Por estas razones se limitan sus
    concentraciones a valores
    máximos de 0,05 mg/l. Una industria metalúrgica
    produce desechos que contienen manganeso y descarga sus residuos
    en un río. Se tienen los siguientes datos:

    – Caudal del río: 2000 m3/dia

    – Concentración de Mn en el río, antes de
    la descarga: 10-4 N

    – Volumen de los residuos de la industria : 3000 L
    /día

    – Características del desecho: Al tomar 25 mL
    del desecho y titular con permanganato de potasio 0,2 mol /L, se
    consumen 42,5 mL, según la reacción:

    Mn+2 + MnO4- —– MnO2

    Después que la industria descargue sus residuos,
    y sin que se efectúe algún tratamiento previo,
    ¿Sigue siendo adecuado el río para consumo humano
    en cuanto a manganeso se refiere? (M = 55)

     

     

     

    Lesbia Galarraga Moreno

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter