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Mg. Helda C. Del Castillo C. Soluciones

FMH.-SOLUCIONES

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Mg. Helda C. Del Castillo C.Mg. Helda C. Del Castillo C.

SolucionesSoluciones

Page 2: FMH.-SOLUCIONES

2

ÍndiceÍndice

Página

[03] [04] [05] [06] [07] [08] [09] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48]

Page 3: FMH.-SOLUCIONES

3

SISTEMAS MATERIALES

Elem ento C om puesto

Susta ncia s pura s

MezclaH om ogénea

MezclaH eterogénea

Mezclacolo ida l

Suspensión

Mezcla

S istem a m a teria l

REPASO

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4

DISOLUCIÓN ó SOLUCIÓN

DISOLUCIÓN ó SOLUCIÓN

• Concepto :Concepto :Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias químicas tal que el tamaño molecular de la partículas sea inferior a 10--9 m.

• Se llama mezcla coloidal cuando el tamaño de partícula va de 10-9 m a 2 ·10-7

m.

• Se llama suspensión cuando el tamaño de las partículas es del orden de 2 ·10-7 m.

•En esta fotografía se puede observar la diferencia entre una solución de cloruro de sodio en agua y una suspensión de almidón en agua.

Page 5: FMH.-SOLUCIONES

5

Componentes de una disoluciónComponentes de una disolución

Un disolvente es un líquido o un gas en el que se hadisuelto algún otro material (líquido, sólido o gaseoso) llamado soluto.

Soluto Solvente Solución

Soluto (se encuentra en menor proporción).Disolvente (se encuentra en mayor proporción y

es el medio de dispersión).

Page 6: FMH.-SOLUCIONES

6

Recapitulando………..Recapitulando………..

Una Solución es una mezcla homogénea compuesta de un soluto disuelto en un solvente

El solvente es el compuesto presente en mayor cantidad

El soluto y el solvente pueden existircomo moléculas o iones

Las soluciones pueden existir en cualquierade los tres estados de la materia

Page 7: FMH.-SOLUCIONES

7

¿Qué es la solubilidad?¿Qué es la solubilidad?

Es una medida de la cantidad de soluto que se disuelve en cierta cantidad de disolvente a una temperatura determinada.

• Factores que afectan la solubilidad

La solubilidad depende en general de:

la temperatura

la naturaleza del

soluto y del disolvente

la presión (En gases).

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8

Clasificación de disoluciones

Según estado físico de soluto y disolvente.

Según la proporción de los componentes.

Según el número de componentes.

Según el carácter molecular de los componentes.

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9

Según estado físico de soluto y disolvente.Según estado físico

de soluto y disolvente.

• SolutoSoluto DisolventeDisolvente EjemploEjemplo– Gas Gas Aire– Líquido Gas Niebla– Sólido Gas Humo

– Gas Líquido CO2 en agua

– Líquido Líquido Petróleo– Sólido Líquido Azúcar-agua

– Gas Sólido H2 -platino

– Líquido Sólido Hg - cobre– Sólido Sólido Aleacciones

Page 10: FMH.-SOLUCIONES

10

..

• Según la proporción de los componentes

• Diluidas– (poca cantidad de

soluto)

• Concentradas– (bastante cantidad de

soluto)

• Saturadas– (no admiten mayor

concentración de soluto)

Según el número de componentes.

• Binarias• Ternarias.• ...

Page 11: FMH.-SOLUCIONES

11

Según el carácter molecular de los componentes.

Según el carácter molecular de los componentes.

• Conductoras– Los solutos están ionizados (electrolitos) tales como

disoluciones de ácidos, bases o sales,

• No conductoras– El soluto no está ionizado

Page 12: FMH.-SOLUCIONES

12

Pasos para preparar una solución

Pasos para preparar una solución

Seleccionar solutocompletamente soluble

Pesar el soluto

Disolver el soluto

Aforar en balón

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13

Formación de suspensionesFormación de suspensiones

Se forma si el soluto no es completamente soluble

En este caso, se utiliza almidón

Se trata de disolver el soluto, pero no se disuelve completamente

Al aforar, se observa dos fases

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Concentración (formas de expresarla)

Concentración (formas de expresarla)

• gramos/litro• Tanto por ciento en masa.• Tanto por ciento en masa-volumen.• Molaridad.• Normalidad (ya no se usa).• Fracción molar.• Molalidad.

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15

Proceso de disolución.Proceso de disolución.

• En esta película se puede observar como rodean las moléculas de agua a los iones de cloro y sodio.

• Los oxígenos (-) rodean al sodio, y los hidrógenos positivos (+) rodean al cloro, llevándose a cabo el proceso de disolución.

Page 16: FMH.-SOLUCIONES

16

El AguaEl Agua

• Es una de las sustancias más importantes y también la más abundante de todas las sustancias inorgánicas.

• Es la sustancia que forma el mayor porcentaje del cuerpo.

• El agua constituye alrededor del 60% de los hematíes, 75% del tejido muscular y el 92% del plasma sanguíneo.

• El agua es un excelente disolvente y medio de suspensión.

El agua es un disolvente molecular

polar, por lo tanto tiene la capacidad

para disociar sustancias de similar

naturaleza como son las iónicas y

moleculares polares como el HCl ó

NH3.

Page 17: FMH.-SOLUCIONES

17

• Las propiedades de solución y de suspensión del agua son esenciales para la salud y la supervivencia.

• Como el agua puede disolver o suspender tal cantidad de sustancias, es un medio ideal para las reacciones metabólicas.

• Al encontrarse reunidos en un líquido común, los reactantes y restantes materiales necesarios como el ATP y las enzimas, colisionan con facilidad para formar nuevos productos.

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18

• El agua disuelve también los productos de desecho y los elimina del cuerpo a través de la orina.

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El agua participa en las reacciones químicas

El agua participa en las reacciones químicas

• Durante la digestión, por ejemplo, puede añadirse agua a las grandes moléculas de los elementos nutritivos para degradarlas y formar otras moléculas más pequeñas.

• Este tipo de degradación se llama hidrólisis, es necesaria para que el cuerpo utilice la energía de los elementos nutritivos.

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El agua absorbe y libera calor

El agua absorbe y libera calor

• En comparación con otras sustancias, el agua requiere una gran cantidad de calor para elevar su temperatura y una gran pérdida de calor para reducirla.

• La existencia de una gran cantidad de agua reduce los efectos de los cambios de temperatura y ayuda a mantener la homeostasis de la temperatura corporal.

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El agua controla la temperatura del cuerpo

El agua controla la temperatura del cuerpo

• El agua requiere una gran cantidad de calor para cambiar de líquido a gas.

• Cuando el agua se evapora de la piel capta grandes cantidades de calor y proporciona un excelente mecanismo de enfriamiento.

• El agua tiene un calor de vaporización alto.• Forma una parte importante del moco y de otros

líquidos lubricantes, en los que las proteínas se disuelven para hacer que sean más viscosos (más densos).

Page 22: FMH.-SOLUCIONES

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El agua como lubricanteEl agua como lubricante

• La lubricación es especialmente necesaria en el tórax y en el abdomen, donde los órganos internos rozan y se deslizan unos sobre otros.

• En el aparato gastrointestinal el agua del moco humedece los alimentos y garantiza una progresión suave de los mismos.

Page 23: FMH.-SOLUCIONES

23

El agua como lubricanteEl agua como lubricante

• También es necesaria en las articulaciones, donde los huesos, los ligamentos y los tendones rozan unos con otros.

Page 24: FMH.-SOLUCIONES

24

• Una de las cosas que nos interesa saber de las soluciones es :

• ¿qué cantidad de un soluto se encuentra disuelto en un solvente para formar una solución?o con menos palabras,

cuál es la concentración de una solución

Page 25: FMH.-SOLUCIONES

25

Composición de las soluciones

Composición de las soluciones

Solución

SaturadaContiene tanto soluto

disuelto como es capazde contener a cierta

temperatura

SobresaturadaContiene una mayor cantidadde soluto del que puede serdisuelto a una temperatura

determinada.

No-saturadaContiene una menor cantidadde soluto del que podría serdisuelto a una temperatura

determinada

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Concentración

Expresionesrelativas

Expresionescuantitativas

diluido concentradoExpresionesPorcentuales

Partes por millón(ppm)

% en masa% (m/m)

% volumen-volumen% (v/v)

% masa-volumen% (m/v)

Unidades Químicas

Molaridad

Osmolaridad

Normalidad

Molalidad

Page 27: FMH.-SOLUCIONES

27

Expresiones RelativasExpresiones Relativas• Soluciones Diluidas

– Contiene una cantidad relativamente pequeña de soluto.

– Ejemplo, un refresco de limonada “ralo” contiene poca cantidad de jugo de limón en relación a la cantidad de solvente; que es el agua.

• Soluciones Concentradas– Contiene una cantidad

relativamente grande de soluto.

– Ejemplo, un fresco “fuerte” es concentrado. Contiene una mayor cantidad de jugo limón disuelta.

Page 28: FMH.-SOLUCIONES

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Porcentaje en masaPorcentaje en masa

• Una manera de describir la composición de una solución es el porcentaje en masa.

• Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 g de disolución.

• msoluto % masa = ————————— · 100 msoluto + mdisolvente

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29

Ejercicios:Ejercicios:

– Se prepara una solución mezclando 1.00 g de etanol, con 100.0 g de agua. Calcule el % en masa del etanol en esta solución.

– Calcule la cantidad en gramos de azúcar que se deben disolver en 825 g de agua para preparar una solución al 20.0%.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

2

1.00g etanol% (m/m) = x 100% = 0.990% etanol

100.0g H O + 1.00g etanol

masa de solución

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30

– Calcule el porcentaje de cloruro de sodio si se disuelven 19.0 g de esta sal en suficiente cantidad de agua para hacer 175 g de solución.

– Calcule el porcentaje de cloruro de sodio si se disuelven 8.50 g de esta sal en suficiente cantidad de agua para hacer 95.0 g de solución.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

19.0g sal% (m/m) = x 100% = 10.9% NaCl

175g solución

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– Calcule el número de gramos de agua que deben agregarse a 10.0 g de NaNO3 para preparar una solución acuosa al 2.00%.

– Calcule el número de gramos de agua que deben agregarse a 10.0 g de NaNO3 para preparar una solución acuosa al 2.00%.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

33

98.0g agua10.0g NaNO x 490 g agua

2.00g NaNO

Page 32: FMH.-SOLUCIONES

32

– Calcule el número de gramos de soluto que deben disolverse en 350 g de agua para preparar una solución de sulfato de potasio al 15.0%.

– Calcule el número de gramos de soluto que deben disolverse en 15.0 g de agua para preparar una solución de cloruro de potasio al 10.0%.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

22

15.0g Soluto350g H O x 61.7 g soluto

85.0g H O

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33

Porcentaje en VolumenPorcentaje en Volumen

• Ocasionalmente es conveniente expresar la concentración como porcentaje por volumen.

• Esto se hace simplemente dividiendo el volumen del soluto por el volumen total de la solución y multiplicando por 100.

• Toma un frasco de alcohol para frotar y lee la etiqueta. Es muy probable que ésta indique: “alcohol isopropílico, 70% en volumen”.

volumen soluto% (v/v) = x 100%

volumen solución

Page 34: FMH.-SOLUCIONES

34

• Es importante observar que el volumen de la solución no puede considerarse aditivo (excepto en soluciones muy diluidas), es decir que no es correcto sumar el volumen del soluto más el volumen del solvente.

• El siguiente experimento demuestra lo anterior:

• Esto ocurre porque se da una contracción del volumen de la solución por formación de puentes de hidrógeno.

50mL de agua + 50mL de alcohol etílico 100mL de solución

Page 35: FMH.-SOLUCIONES

35

Ejercicios:Ejercicios:– Calcule el % en volumen de una solución de alcohol

isopropílico preparada mezclando 25.0 mL de alcohol con suficiente agua para dar un volumen total de 125 mL de solución.

– Calcule el % en volumen de una solución de alcohol etílico preparada mezclando 10.5 mL de alcohol con suficiente agua para dar un volumen total de 50.0 mL de solución.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

25.0 mL alcohol% (p/p) = x 100%

125 mL solución

Page 36: FMH.-SOLUCIONES

36

– Un vino contiene 12.0% de alcohol por volumen. Calcular el número de mL de alcohol en 225 mL de vino.

12.0 mL alcohol225 mL vino x = 27.0 mL alcohol

100 mL vino

Page 37: FMH.-SOLUCIONES

37

Porcentaje masa-Volumen

Porcentaje masa-Volumen

• Este método expresa la concentración como gramos de soluto por 100 mL de solución.

• Con este sistema, una solución de glucosa al 10.0% (m/v) se prepara disolviendo 10.0 g de glucosa en agua, diluyendo a 100 mL, y mezclando.

masa soluto% (m/v) = x 100%

volumen solución

Page 38: FMH.-SOLUCIONES

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– Calcule el % (m/v) de una solución que se prepara disolviendo 22.0 g de metanol (CH3OH) en etanol (C2H5OH) para dar 100 mL de solución.|

– Calcule el % (m/v) de una solución que se prepara disolviendo 4.20 g de NaCl en agua para dar 12.5 mL de solución.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

22mL metanol% (m/v) = x 100% = 22.0 % (m/v)

100mL solución

Page 39: FMH.-SOLUCIONES

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Partes por millón (ppm)Partes por millón (ppm)

• Son las partes de masa de soluto por un millón de partes de masa de solución.

• Esta concentración se utiliza para soluciones muy diluidas como en el análisis de agua o preparaciones biológicas.

• En estas soluciones muy diluidas, su densidad es muy cercana a la del agua y se supone que la densidad de la solución es de 1.00 g/mL.

• Por lo anterior, se puede hacer la simplificación de mg soluto/Litro de solución.

1

masa de soluto mg de solutoppm = x =

masa de solución Litro de s1 00

olu0,000

ción

Page 40: FMH.-SOLUCIONES

40

– Una muestra de agua contiene 3.5 mg de iones fluoruro (F-1) en 825 mL de solución. Calcule las partes por millón del ion fluoruro en la muestra.

– Una muestra de agua contiene 0.0075 mg de plomo (Pb+2) en 500 mL de solución. Calcule las ppm de plomo en esta muestra.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

-3.5 mg F = 4.2 ppm

1 Lt soln.825 mL soln. x

1000 mL soln.

Page 41: FMH.-SOLUCIONES

41

– Calcule los mg de fluoruro (F-1) que hay en una muestra de 1.25 L de solución que tiene 4.0 ppm de ion fluoruro.

– Aplicando la fórmula :– ppm = masa de soluto

L de solución

– 4.0 = X X =5 ,0 mg F- – 1.25 L– Calcule los mg de hierro (Fe+2) que hay en una muestra de

0.75 L de solución que tiene 2.5 ppm de ion hierro.• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

-1-14.0 mg F

1.25 L soln. x = 5.0 mg F 1.0 L sol.

Page 42: FMH.-SOLUCIONES

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MolaridadMolaridad

• La molaridad o concentración molar (se abrevia M) es la cantidad de moles de soluto por litro de litro de solución.solución. moles de soluto

M = molaridad = litro de solución

• n msolutoM = ——— = ——————— V (l) Msoluto ·V (L)

• M= masa molecular o peso molecular (PM) del soluto.

V (L) =volumen de la disolución expresado en litros

Page 43: FMH.-SOLUCIONES

43

Otra fórmula: Otra fórmula:

Page 44: FMH.-SOLUCIONES

44

– Calcule la molaridad de una solución preparada disolviendo 1.50 g de Nitrato de sodio (NaNO3) en 125 mL de solución.

3 3

3

1.50 g NaNO 1.00 mol NaNO1000 mL soln.M = x x 0.119 M

125 mL soln. 1 L soln. 101.103 g NaNO

.- Calcule la molaridad de una solución preparada disolviendo 0.524 g de carbonato de sodio (Na2CO3) en 250

mL de solución.Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta

Page 45: FMH.-SOLUCIONES

45

Calcule cuantos gramos de hidróxido de potasio se necesitan para preparar 625 mL de solución de KOH 0.350 M.

0.350 mol KOH 56.106 g KOH625 mL soln. x x = 12.3 g KOH

1000 mL soln. 1 mol KOH

Calcule cuantos gramos de bromuro de potasio se necesitan para preparar 500 mL de solución de KBr 0.125 M.

Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

Page 46: FMH.-SOLUCIONES

46

– Calcule el volumen de una solución 0.525 M que se puede preparar con 11.5 g de carbonato de potasio (K2CO3).

1 mol sal 1000 mL soln.11.5 g sal x x = 159 mL soln. sal

18.206 g sal 0.525 mol sal

Calcule el volumen de una solución 0.132 M que se puede preparar con 1.75 g de sulfuro de sodio (Na2S).

Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

Page 47: FMH.-SOLUCIONES

47

Ejercicio: ¿ Cuál es la molaridad de la disolución obtenida al disolver 12 g ¿ Cuál es la molaridad de la disolución obtenida al disolver 12 g de NaCl en agua destilada hasta obtener 250 ml de disolución?de NaCl en agua destilada hasta obtener 250 ml de disolución?

Ejercicio: ¿ Cuál es la molaridad de la disolución obtenida al disolver 12 g ¿ Cuál es la molaridad de la disolución obtenida al disolver 12 g de NaCl en agua destilada hasta obtener 250 ml de disolución?de NaCl en agua destilada hasta obtener 250 ml de disolución?

Expresado en moles, los 12 g de NaCl son:

m 12 g n = = = 0,2 moles NaCl M 58,44 g/mol

La molaridad de la disolución es, pues:

0,2 moles M = = 0,8 M 0,250 L

Page 48: FMH.-SOLUCIONES

48

Relación entre M con % en masa y densidad de disolución

Relación entre M con % en masa y densidad de disolución

Sabemos que:

ms 100 ms % = —— · 100 = ———— mdn Vdn · ddn

Despejando Vdn:

100 ms Vdn = ———— % · ddn

Sustituyendo en la fórmula de la molaridad:

ms ms · % · ddn % · ddn M = ———— = —————— = ———— Ms · Vdn Ms · 100 ms 100 Ms

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49

Ejercicio:

¿Cuál será la molaridad de una disolución de NH3 al 15 % en masa y de densidad 920 kg/m3?

Ejercicio:

¿Cuál será la molaridad de una disolución de NH3 al 15 % en masa y de densidad 920 kg/m3?

920 kg/m3 equivale a 920 g/L

% · ddn 15 · 920 g · L-1 Mo = ———— = ————————— = 8,11 M 100 M 100 · 17 g · mol-1

Page 50: FMH.-SOLUCIONES

50

Porcentaje de pureza o Riqueza ()

Porcentaje de pureza o Riqueza ()

• Las sustancias que se usan en el laboratorio suelen contener impurezas.

• Para preparar una disolución se necesita saber qué cantidad de soluto puro se añade.

• msustancia (pura) = ——————————— · 100 msustancia (comercial)

• De donde • * 100

msust. (comercial) = msust. (pura) · ——

Page 51: FMH.-SOLUCIONES

51

Ejemplo:

¿Como prepararías 100 ml de una disolución 0,15 M de NaOH en agua a partir de NaOH comercial del 95 % de riqueza?

Ejemplo:

¿Como prepararías 100 ml de una disolución 0,15 M de NaOH en agua a partir de NaOH comercial del 95 % de riqueza?

m = Molaridad · M(NaOH) · V m = 0,15 mol/L · 40 g/mol · 0,1 L = 0,60 g de NaOH puro

Pero el NaOH es comercial (95%), luego de la expresión anterior *:

100mNaOH (comercial) = mNaOH (pura) · —— =

95

100= 0,60 g · —— = 0,63 g NaOH 95

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Ejercicio: Para preparar 250 cm3 de una disolución de HCl 2M,- sabiendo que el frasco de HCl tiene las siguientes indicaciones: d=1,18 g/cm3; riqueza = 35 % ¿Cuánto se debe medir del ácido comercial?

Ejercicio: Para preparar 250 cm3 de una disolución de HCl 2M,- sabiendo que el frasco de HCl tiene las siguientes indicaciones: d=1,18 g/cm3; riqueza = 35 % ¿Cuánto se debe medir del ácido comercial?• m = Molaridad · M(HCl) · V

m = 2 mol/L · 36,5 g/mol · 0,25 L = = 18,3 g de HCl puro que equivalen a

• 10018,3 g ·—— = 52,3 g de HCl comercial 35

• m 52,3 g V = — = ————— = 44,3 cm3

d 1,18 g/cm3

RESP.- Se deben medir 44,3 mL del ácido comercial y se completa con agua csp. 250mL.

Page 53: FMH.-SOLUCIONES

53

OSMOLARIDADOSMOLARIDAD• Concepto de osmolaridad

:1 osmol = Presión Osmótica ejercida por 1 mol= 6,02 x 1023 moléculas .Por osmol, se entiende el número de partículas en el peso molecular del soluto no disociado.

• Indica la concentración osmolar, expresada como el número de osmoles por litro de solución.Así por ejemplo, y dado que la glucosa no se disocia, 180 g de la misma equivalen a 1 osmol de glucosa, pero si el soluto se disocia en 2 iones como el KCl, un peso molecular del mismo, equivale a 2 osmoles, de este modo una disolución 0,02M de KCl es 0,04 osMolar

• Mantenimiento osmolaridad (280-300 mOsm/ kg agua).

Page 54: FMH.-SOLUCIONES

54

Page 55: FMH.-SOLUCIONES

55

Page 56: FMH.-SOLUCIONES

56

Presión osmótica ()

12.6

La ósmosis es el paso selectivo de moléculas disolventes a través de una membrana porosa de una disolución diluida a una más concentrada.

Una membrana del semipermeable permite el paso de moléculas del disolvente pero impide el paso de moléculas del soluto.

Presión osmótica () es la presión requerida para detener la ósmosis

diluir más

concentrado

Presión osmótica

Membranasemipermeable

Page 57: FMH.-SOLUCIONES

57

Page 58: FMH.-SOLUCIONES

58

Una célula en:

disolución isotónica

disoluciónhipotónica

disoluciónhipertónica

12.6

Moléculas de aguaMoléculas de soluto

Page 59: FMH.-SOLUCIONES

59Medio IsotónicoMedio Isotónico

Page 60: FMH.-SOLUCIONES

60Medio HipertónicoMedio Hipertónico

Page 61: FMH.-SOLUCIONES

61Medio HipotónicoMedio Hipotónico

Page 62: FMH.-SOLUCIONES

62

NormalidadNormalidad

• La concentración normal o normalidad (N), se define como el número de equivalentes de soluto por litro de solución:

– El peso equivalente de un ácido se define como la masa en gramos que producirá 1 mol de iones H+ en una reacción.

– El peso equivalente de una base es la cantidad en gramos que proporcionará 1 mol de iones OH-.

equivalentes de solutoN =

Litros de solución

o a menudo se establece la forma más simple como

equivN =

L

Page 63: FMH.-SOLUCIONES

63

• Expresa el número de equivalentes de soluto por cada litro de disolución.

• neq msoluto

Normalidad = —— = ———————= V (L) Meq.soluto ·V (L)

msoluto · val

N = ———————— = Molaridad · val M.soluto ·V (L

Page 64: FMH.-SOLUCIONES

64

Por ejemplo, considere una reacción de H2SO4 en la cual ambos iones H+ son remplazados como

En esta reacción 1 mol de H2SO4 (98 g) contienen 2 moles de iones H+ y por lo tanto la cantidad necesaria para producir un mol de H+ será 98 g/ 2 = 49 g.

• Resumiendo, se puede decir que el peso equivalente de un ácido o una base es igual a:

ácido o base - +

peso fórmula en gramosp-eq =

# de iones OH ó H transferidos

OHSONaNaOHSOH 24242 22

Page 65: FMH.-SOLUCIONES

65

• Calcular el peso equivalente de cada uno de los siguientes compuestos:

– H2SO4 en una reacción en la cual solamente es remplazado un ion H+.

– Ca(OH)2 en donde ambos iones OH- son remplazados.

– HCl

peso fórmula en gramos 98 gp-eq = = = 98 g

1 1

peso fórmula en gramos 36.45 gp-eq = = = 36.45 g

1 1

peso fórmula en gramos 74 gp-eq = = = 37 g

2 2

Page 66: FMH.-SOLUCIONES

66

– El peso equivalente de una sal se calcula dividiendo el peso fórmula por la carga positiva total (o negativa, puesto que debe ser la misma).

• Calcular el peso equivalente de cada una de las siguientes sales:

– AlCl3

– CaSO4

– Al2(SO4)3

peso fórmula en gramos 135.5 gp-eq = = = 44.5 g

3 3

peso fórmula en gramos 342 gp-eq = = = 57.0 g

6 6

peso fórmula en gramos 136 gp-eq = = = 68.0 g

2 2

Page 67: FMH.-SOLUCIONES

67

• Calcular la normalidad de una solución de H3PO4 que contiene 2.50 g de ácido en 135 mL de solución en reacciones que se remplazan los tres hidrógenos.

• Calcular la normalidad de una solución de NaOH que contiene 3.75 g de hidróxido en 125 mL de solución.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

3 4 3 4 3 4

3 4

2.50 g H PO 1 eq H PO 0.566 eq H PO x = = 0.566 N

0.135 L 32.7 g H PO L soln.

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• Calcular el número de gramos de H2SO4 necesarios para preparar 225 mL de solución 0.150 N en reacciones en que se remplazan ambos hidrógenos.

• Calcular el número de gramos de H3PO4 necesarios para preparar 125 mL de solución 0.200 N en reacciones en que se remplazan los tres hidrógenos.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

2 4 2 42 4

2 4

0.150 eq H SO 49.0 g H SO1 L soln225 mL soln x x x 1.65 g H SO

1000 mL soln 1 L soln 1 eq H SO

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MolalidadMolalidad

• La concentración molal, se abrevia como m y se define como el número de moles de soluto por kilogramo de solvente. Se expresa como:

• Calcular la concentración molal de una solución que contiene 18 g de NaOH en 100 mL de agua.– Puesto que la densidad del agua es 1 g/mL, 100 mL de

agua = 100 g de agua.

moles de solutoconcentración molal = =

kilogramo de solventem

2

2 2 2

1000 g H O18 g NaOH 1 mol NaOH mol NaOH x x = 4.5 = 4.5

100 g H O 40 g NaOH 1 Kg H O Kg H Om

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• Calcular la concentración molal de una solución que contiene 175 g de alcohol etílico (C2H6O) en 450 g de agua.

• Resuelva este problema siguiendo el ejemplo anterior

Respuesta:

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Aplicación: cálculo de concentraciones

Aplicación: cálculo de concentraciones

1. Una disolución contiene 8,5 g de NaNO3 por cada 500 g de disolución. Calcule:

a) el % m/m e interprete este valor obtenido. b) la masa de soluto contenida en 100 g de disolución. c) la masa de soluto contenida en 100 g de disolvente. 2. a) Calcule el porcentaje m / m de una solución formada por

30,0 g de soluto y 170 g de solvente. b) ¿Cuál es la masa de la solución?3.-Se mezclan 5,00 g de ácido Clorhídrico (HCl), (M.M = 36,5 g/mol) con 35,00g de agua,formándose una disolución cuya densidad a 20ºC es de 1,060 g/cm3. Calcule: a) El tanto por ciento en masa. b) La concentración en gramos por litro c) La Molaridad. Interpreta el valor obtenidod) ¿Qué volumen de ésta disolución contiene 3,89 g de HCl?¿Cuál es la masa de agua?

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4.-a)¿Cuál será la masa de un soluto en 200 ml de una disolución de concentración 12,0 g/L ?

b)¿Cuál es la concentración molar de ésta disolución? Dato: M.M soluto= 56,7 g/mol .5.-a) ¿Cuántos gramos de NiCl2 se necesitan para preparar 250 mL de una Solución

0.3 M? ¿Cómo procedes experimentalmente para preparar esta disolución? (M.M = 129,7 g/mol)

b) ¿Cuántos mL de esta disolución ,contienen 1,3 x 10 -3 moles de NiCl2?6.-a) ¿Cuál es la N y la M de una solución de H2SO4 al 13,0% en masa, cuya densidad de

la solución es 1,090 g/mL?• b) A qué volumen deben diluirse 100 mL de de ácido para preparar una solución 1,50

N?• 7.-Una solución contiene 3,30 g de Na2CO3*10H2O en cada 15 mL de solución. a) Determine la M y la N.b) Con cuántos mL de HAc 3,10 N reaccionarán 25,0 mL del carbonato de sodio de

acuerdo a la ecuación: 2H+ + CO3= H2O + CO2

c) Con cuántos mL de H2SO4 3,10 N reaccionarán 25,0 mL de carbonato?

4.

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El método del factor unitario para la resolución de problemas

1. Determine qué factor(es) unitario de conversión se necesita.

2. Lleve las unidades a través del cálculo

3. Si todas las unidades se cancelan excepto para la unidad(es) deseada, entonces el problema se resolvió correctamente.

1 L = 1000 mL

¿Cuántos mL están en 1.63 L?

1L

1000 mL1.63 L x = 1630 mL

1L1000 mL

1.63 L x = 0.001630L2

mL

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La velocidad del sonido en el aire es aproximadamente 343 m/s. ¿Cuál es esta velocidad en millas por hora?

1 mi = 1609 m 1 min = 60 s 1 hora = 60 min

343ms

x1 mi

1609 m

60 s

1 minx

60 min

1 horax = 767

mihora

metros a millas

segundos a horas

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