GUIA DE EJERCICIOS N° 5 “SOLUCIONES QUIMICAS”

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30.0 g KCl

% m/v = X 100 % = 20.0 % [pic 4]

150 mL solución

Finalmente la concentración de la solución: [c] = 20.0 % m/v.

Ejercicios:

2.1.- Se prepara una solución acuosa con 55.0 g de KNO3 (nitrato de potasio), disolviendo la sal hasta completar 500 mL de solución. Calcule su concentración en % m/v. (Rsta: 11.0 % m/v).

2.2.- Se obtiene una solución de [c] = 33.5 % m/v.

- ¿Qué significa 33.5 % m/v?

- ¿Qué densidad posee la solución si 100.0 mL de ella pesan 111.0 g? (Rsta: 1.11 g/mL).

- ¿Cuántos gramos de soluto habrá en 40.0 mL de solución? (Rsta: 44.4 g).

- Si se agrega agua a estos 40.0 mL de solución hasta completar 100.0 mL. ¿Cuál será el % m/v de la solución resultante?. (Rsta: 13.4 % m/v).

2.3.- Se mezclan 40.0 mL de una solución de CuSO4 (sulfato de cobre), cuya concentración es de 67.0 % m/v, con 60.0 mL de otra solución de la misma naturaleza, cuya concentración es de 25.0 % m/v. ¿cuál es la concentración de la nueva solución obtenida de la mezcla?. (Rsta: 41.8 % m/v).

2.4.- Al mezclar 13.5 g de NaOH con 56.8 g de agua se obtiene una solución cuya densidad es de 1.15 g/mL. Determine el % m/v de la solución resultante. (Rsta: 22.1 % m/v).

2.5.- En una reacción química se producen 350 mg de clorhidrato de anilina (C6H8NCl). Si las aguas madres alcanzan un volumen de 150.0 mL, ¿cuál será la concentración del clorhidrato en la solución resultante de la reacción?. (Rsta: 0.23 % m/v).

3.- Porcentaje de volumen de soluto en volumen de solución, % v/v: Expresa los cm3 o mL de soluto que hay en 100 cm3 o mL de solución. Se utiliza para determinar la concentración de una solución formada por solutos y disolventes líquidos.

volumen soluto

% v/v = X 100 % (3)[pic 5]

volumen soluto + disolvente

Ejemplo: Se disuelven 50.0 mL de alcohol etílico (CH3CH2OH) en 150.0 mL de agua. ¿Cuál es el porcentaje en volumen de la solución?

Respuesta: De acuerdo a la expresión (3), la relación se completa como sigue:

50.0 mL CH3CH2OH

% v/v = X 100 % = 25 % [pic 6]

(150.0 + 50.0) mL solución

Finalmente la concentración de la solución: [c] = 25.0 % v/v.

Ejercicios:

3.1.- Se prepara una solución acuosa con 55.0 mL de metanol (CH3OH), cuyo volumen total es de 500 mL. Calcule su concentración en % v/v. (Rsta: 11.0 % v/v).

3.2.- Se obtiene una solución de [c] = 33.5 % v/v.

- ¿Qué significa 33.5 % v/v?

- ¿Qué densidad posee la solución si 100.0 mL de ella mazan 111.0 g? (Rsta: 1.11 g/mL).

- ¿Cuántos mL de soluto habrá en 40.0 mL de solución? (Rsta: 13.4 mL).

- Si se agrega agua a estos 40.0 mL de solución hasta completar 150.0 mL. ¿Cuál será el % v/v de la solución resultante?. (Rsta: 8.93 % v/v).

3.3.- A partir de una solución acuosa de alcohol etílico (CH3CH2OH) al 65.0 % p/p, de densidad 1.35 g/mL, se debe preparar otra solución, cuya concentración sea 12.0 % v/v del alcohol. Las densidades del agua y del alcohol etílico son respectivamente 1.00 g/mL y 0.79 g/mL. Determine el volumen de la solución alcohólica de la que se dispone, para obtener 100 mL de la solución deseada. (Rsta: 10.8 mL).

4.- Molaridad, M: Expresa la cantidad de mol de soluto existente por litro de solución. Luego una solución que contiene 1.0 mol de soluto por cada litro de ella, se denomina solución 1.0 molar y se escribe 1.0 M.

Moles de soluto

M = (4)[pic 7]

Litros de solución

Ejemplo: Se prepara una solución disolviendo 30.0 g de yoduro de potasio (KI) en agua hasta completar 100 mL (0.100 L) de solución. Determinar la molaridad de la solución.

Respuesta: De acuerdo a la expresión (4) se debe calcular la cantidad de materia o mol de KI que constituyen 30 0 g de la sal. Lo primero es determinar la Masa molecular o Masa molar del KI (MKI), observando la tabla periódica de los elementos químicos:

MKI = masa atómica del K (Mk) + masa atómica del I (MI)

MKI = 39.102 g/mol + 126.904 g/mol = 166.006 g/mol

Esto quiere decir que un mol de KI masa 166.006 g. Por lo tanto, para calcular la cantidad de moles que constituyen 30.0 g de KI :

masa KI 30.0 g KI

n° moles KI = = = 0.181 mol KI[pic 8][pic 9]

MKI 166.006 g

Entonces para calcular la molaridad utilizando la expresión (4):

0.181 mol de KI

M = = 1.81 M[pic 10]

0.100 L

Finalmente la concentración molar de la solución es: [c] = 1.81 M

Ejercicios :

4.1.- ¿Cuál es la concentración molar de una solución de HCl (ácido clorhídrico) que contiene 73.0 g de soluto en 500 cm3 de solución?. Dato: 1.0 cm3 = 1.0 mL. (Rsta: 4.0 M).

4.2.- Calcule el número de mol de soluto en las siguientes soluciones:

- 2.5 L de BaCl2 (cloruro de bario), 2.0 M. (Rsta: 5.0 mol).

- 5.0 L de NaI (yoduro de sodio), 0.53 M. (Rsta: 2.65 mol).

4.3.- 3.50 L de una solución, contienen 41.7 g de MgCl2 (cloruro de magnesio). Calcule la molaridad de esta solución. (Rsta: 0.125 M).

4.4.- Se dispone de dos frascos que contienen respectivamente una disolución 0.75 M de ácido