GUÍA DE EJERCICIOS DISOLUCIONES - orgfree.com

1 GU A DE EJERCICIOS DISOLUCIONES . rea Qu mica Resultados de aprendizaje Conocer el concepto de disoluci n y calcular la concentraci n de esta en EJERCICIOS , de forma l gica. Contenidos 1. Definici n de soluci n y sus componentes. 2. Factores que afectan la solubilidad de un soluto en un determinado solvente. 3. Formas de expresar concentraci n: masa/masa, masa/volumen, volumen/volumen, molaridad, molalidad, partes por mill n (ppm), fracci n molar. Debo saber Antes de empezar a realizar estos EJERCICIOS es importante que recordemos algunos conceptos: Disoluci n: es una mezcla homog nea, en donde es imposible distinguir soluto y solvente. Soluto: parte de una disoluci n, generalmente es el que se encuentra en menor cantidad. Solvente: parte de una disoluci n que generalmente se encuentra en mayor cantidad.

2 Dependiendo de la cantidad de soluto, las DISOLUCIONES se pueden clasificar en: Disoluci n saturada: contiene la m xima cantidad de un soluto que se disuelve en un disolvente en particular, a una temperatura espec fica. Una disoluci n no saturada contiene menor cantidad de soluto que es capaz de disolver. Finalmente una disoluci n sobresaturada, contiene m s soluto que el que puede haber en una disoluci n saturada. En la mayor a de los casos la solubilidad , se ve aumentada al elevar la temperatura y la agitaci n. En el caso de un gas, la cantidad que se disolver en un disolvente, depende de la frecuencia de colisi n de las mol culas del gas contra la superficie del l quido y que queda atrapada en la fase condensada. Formas de expresar la concentraci n de una disoluci n.

3 = ( ). + .. / = ( ).. Servicios Acad micos para el Acompa amiento y la Permanencia - PAIEP. Primera Edici n - 2016 1.. / = ( ).. ( ) = ( ).. ( ) = ( ).. ( ) = ( ).. ( ) = ( ).. ( ) = ( ).. % ( ) 10. ( ) = ( 9). ( ).. Ejercicio 1: La velocidad de disoluci n de un soluto en un solvente depende de: I. La temperatura II. La agitaci n III. La superficie de contacto Son correctas: A) S lo I. B) S lo II. C) S lo III. D) I y II. E) Todas Seg n lo indicado en el apartado debo saber, la alternativa correcta es la E,. La velocidad de diluci n se ve favorecida con la temperatura, la agitaci n permite remover la capa saturada del s lido. Por otra parte a mayor superficie se aumenta el contacto entre las mol culas del s lido y las del solvente. Servicios Acad micos para el Acompa amiento y la Permanencia - PAIEP.

4 Primera Edici n - 2016 2. Ejercicio 2: La densidad de una soluci n acuosa de sal es 1,2 g/mL. Esto significa que: A) 1 mL de soluci n contiene 1,2 g de sal B) 1 mL de soluci n tiene una masa de 1,2 g C) En 1,2 g de soluci n hay 1 g de sal y 0,2 g de agua D) En 1,2 g de soluci n hay 1 g de agua y 0,2 g de sal E) 1 L de soluci n hay 1200 g de sal Teniendo en cuenta la ecuaci n 8, podemos deducir la informaci n que nos entrega el valor de la densidad. Que tenga una densidad de 1,2 g/mL, significa que hay 1,2 g en un mL de soluci n que un mL de soluci n tiene una masa de 1,2 gramos. Por lo tanto la alternativa correcta es la letra B. Ejercicio 3. Se dispone de 80 g de soluci n de nitrato de potasio (KNO3) al 12% m/m. Si se agregan 6,0 g de nitrato de potasio, cu l es el nuevo % m/m de la soluci n?

5 Al usar la ecuaci n porcentaje masa-masa, indica la cantidad de soluto que hay en 100 g de soluci n, por lo tanto: 12 100 . 80 . x = 9,6 g de soluto Ahora determinamos el nuevo % m/m, usando la ecuaci n queda: m 9,6 g + , . % = 100 = 18,14 % m/m m 80 g + , . Recuerda que la masa de una soluci n est definida como la suma de las masas de soluto y solvente. Ejercicio 4. Se prepara una soluci n disolviendo 300 g de cido fosf rico en agua suficiente para formar un litro de soluci n cuya densidad resulta ser 1,15 g/mL. Determine: A. Porcentaje en masa B. Porcentaje masa/volumen C. Molaridad D. Molalidad E. Fracci n molar del soluto Datos: Masa de soluto= 300 g de H3PO4. Servicios Acad micos para el Acompa amiento y la Permanencia - PAIEP. Primera Edici n - 2016 3.

6 Volumen de la soluci n= 1000 mL = 1L. Densidad de la soluci n= d = 1,15 g/mL. Usando la ecuaci n 8 y despejando, podemos determinar la masa de la soluci n. g masasoluci n = dsoluci n volumensoluci n = 1,15 1000 mL = 1150 g de soluci n mL. A) Para calcular el % en masa, debes usar la ecuaci n 1 y reemplazar: Reemplazando 300 g %m/m = 100 = 26,1 % m/m 1150 g B) Para calcular el % en masa, debes usar la ecuaci n 2 y reemplazar: 300 . % / = 100 = 30 % / . 1000 . C) La molaridad, se calcula usando la ecuaci n 5, o aplicando la siguiente ecuaci n, en donde desglosas el n mero de moles.. = = . ( ) . ( ) ( ). Determinamos la masa molar (MM) del cido fosf rico, H3PO4= 98 g/mol, y reemplazamos: 300 . = = = 3,06 M. ( ) ( ) 98( ) 1 ( ).. D) La molaridad, se calcula usando la ecuaci n 6.

7 Para resolver esto, necesitamos la masa de solvente, y como: masa soluto + masasolvente = masa soluci n masasolvente = masa soluci n masa soluto = 1150 g 300 g = 850 g de solvente Ahora, reemplazamos: Servicios Acad micos para el Acompa amiento y la Permanencia - PAIEP. Primera Edici n - 2016 4. 300 . m= = 3,60 . 98 ( ) 0,85 ( ).. E) Para determinar la fracci n molar del soluto, debes primero calcular el n mero de moles, tanto de soluto y de solvente. Como: ( ). = . ( ).. Sabemos las masas, masas molares del soluto (H3PO4) y del solvente (H2O), podemos calcular los moles de soluto, solvente y reemplazar: ( ) 300 . = = = 3,06 . ( ) 98 ( ).. ( ) 850 . = = = 47,22 . ( ) 18 ( ).. Reemplazamos en la ecuaci n 4: 3,06 . = = 0,061. 3,06 + 47,22 ( ).

8 Ejercicio 5. Determine el volumen de soluci n al 18% m/v que se puede preparar con 25 g de soluto y suficiente agua. A) 75 mL. B) 139 mL. C) 72 mL. D) 142 mL. El porcentaje masa-volumen, indica la cantidad de soluto que hay en 100 mL de soluci n, por lo tanto: 18 g soluto 100 mL de soluci n 25 g soluto x mL de soluci n Servicios Acad micos para el Acompa amiento y la Permanencia - PAIEP. Primera Edici n - 2016 5. x = 138,88 mL. 138,88 139 . Ejercicio 6. Se mezclan 120 g de etanol (C2H5OH) de densidad 0,7893 g/mL con 280 g de agua de densidad 1 g/mL. Determine el % m/m, % m/v y % v/v de la soluci n si su densidad es 0,9538 g/mL. Datos: Soluto (C2H5OH) Solvente (H2O) Soluci n masa 120 g 280 g densidad 0,7893 g/mL 1 g/mL 0,9538 g/mL. Con los datos, podemos calcular la masa de soluci n: = + = 120 g + 280 g = 400 g 120.

9 % / = . 100 = 400 . 100= 30% m/m Como la masa de la soluci n es 400 g y la densidad es 0,9538 g/mL, podemos determinar el volumen de la soluci n, despejando en la ecuaci n 8. masasoluci n 400 g Volumensoluci n = = g = 419,38 Ml de soluci n dsoluci n 0,9538. Ml Remplazando en la ecuaci n 4, para calcular el porcentaje masa/ volumen: m 120 gramos % = 100 = 28,61% m/v v 419,38 mL. Como la masa del soluto es 120 g y la densidad es 0,7893 g/mL, podemos determinar el volumen del soluto: masasoluto 120 g volumensoluto = = g = 152,03 mL de solut . dsoluto 0,7893. mL. V 152,03 mL. % = 100 = 36,25 % V/V. V 419,39 mL. Servicios Acad micos para el Acompa amiento y la Permanencia - PAIEP. Primera Edici n - 2016 6. Ejercicio disuelve 56,1 g de hidr xido de potasio en 250 mL de soluci n acuosa.

10 Puede afirmarse que la soluci n resultante ser : I. 22,44% m/m II. 22,44% m/v III. 4,0 mol/L. Es correcto: A) S lo I. B) s lo II. C) s lo III. D) I y III. E) II y III. I. No se puede determinar el %m/m porque no tenemos la masa de la soluci n, ya que no se entrega la densidad de la soluci n. masasoluto 56,1 g II. %m/v = 100 = 100= 22,44% m/v masolumen soluci n 250 mL. III. La masa molar del KOH es 56,1 g/mol, reemplazamos: 56,1g n (moles de soluto) = g = 1 mol 56,1 ( ). mol 1 . = = 4,0 / . 0,25 . Ejercicio 8. La masa de hidr xido de sodio (NaOH) necesaria para preparar 1000 mL de una soluci n 0,05 M es: A) 0,2 g B) 5,1 g C) 2,0 g D) 0,05 g La concentraci n expresada en molaridad, indica cu ntos moles de soluto hay en un litro de soluci n. Como la pregunta corresponde a la masa de NaOH, se debe conocer la masa molar de soluto.