









Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity
Prepara tus exámenes con los documentos que comparten otros estudiantes como tú en Docsity
Encuentra los documentos específicos para los exámenes de tu universidad
Estudia con lecciones y exámenes resueltos basados en los programas académicos de las mejores universidades
Responde a preguntas de exámenes reales y pon a prueba tu preparación
Consigue puntos base para descargar
Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium
Comunidad
Pide ayuda a la comunidad y resuelve tus dudas de estudio
Ebooks gratuitos
Descarga nuestras guías gratuitas sobre técnicas de estudio, métodos para controlar la ansiedad y consejos para la tesis preparadas por los tutores de Docsity
Son ejercicios de calculos y disoluciones
Tipo: Ejercicios
1 / 16
Esta página no es visible en la vista previa
¡No te pierdas las partes importantes!










2.4. Cálculo de la concentración de una disolución que es mezcla de otras dos.................................................................................
Para representar un átomo se utiliza un símbolo y dos números (^) 𝒁^ 𝑨𝑿 El símbolo, 𝑿 , está formado por la inicial del nombre. El número atómico, 𝒁 , indica su número de protones. El número másico, 𝑨 , es el número de protones más neutrones.
La masa de los átomos y de las moléculas son muy pequeñas. Por ejemplo, la masa de un átomo de oro es 3,27 ∙ 10 −^25 𝑘𝑔 y la de una molécula de agua 2,99 ∙ 10 −^26 𝑘𝑔. En 1960 , la IUPAC, acordó que el patrón de masas atómicas fuese el isótopo^1 del carbono 𝟏𝟐𝟔𝑪^ , al que se le asignó exactamente la masa de 12 𝑢.
1 𝑢 = 𝑚𝑎𝑠𝑎^ 𝑑𝑒𝑙^ á𝑡𝑜𝑚𝑜^ 𝑑𝑒^6 𝐶
12 12
La unidad de masa atómica (u), es la doceava parte de la masa del isótopo de carbono^ 𝟏𝟐𝟔𝑪
1 𝑢 = 1 , 66 ∙ 10 −^27 𝑘𝑔
Con esta unidad la masa de un átomo de oro es 197 u y la de la molécula de agua 18 u.
La masa atómica de un elemento es la masa de los átomos de ese elemento expresada en u. Ejemplo. La masa de un átomo de azufre es 32,06 u. Con esto decimos que la masa del átomo de azufre es 32,06 veces mayor que la doceava parte de la masa de un átomo del isótopo de carbono 126 𝐶. Los datos de las masas atómicas de los elementos químicos no son números enteros. Esto se debe a que los elementos se presentan en la naturaleza como mezclas de varios isótopos. Por tanto, lo que se recoge en las tablas es, en realidad, una masa atómica promedio, resultado de la contribución de la masa de cada isótopo según su abundancia relativa. 1) El silicio que se encuentra en la naturaleza está constituido por una mezcla de los isótopos
1428 𝑆𝑖^ ,^1429 𝑆𝑖^ 𝑦^1430 𝑆𝑖,^ con^ unas^ abundancias^ relativas^ del^ 92,18%, 4,71%^ 𝑦^ 3,11% , respectivamente. Sabiendo que las masas atómicas de dichos isótopos son 27,977; 28,977 𝑦 29,974 𝑢 , respectivamente, calcula la masa atómica promedio del 𝑆𝑖.
(^1) Isótopo. Átomos que tienen el mismo número de protones y distinto número de neutrones. Se representan con el mismo símbolo y tendrán el mismo 𝒁 y diferente 𝑨.
16 𝑢 𝑑𝑒 𝑂 16 g de O Masa molécula = 𝟏𝟖 𝒖 Masa mol = 𝟏𝟖 𝒈
En un mol de un compuesto hay el número de Avogadro de moléculas. Por tanto: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻 2 𝑂= 6,022 ∙ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻 2 𝑂 2) Completa la tabla Sustancia Fórmula Masa molecular Masa molar Metano 𝐶𝐻 4 Oxígeno (^) 𝑂 2 Glucosa 𝐶 6 𝐻 12 𝑂 6 Sulfato de aluminio (^) 𝐴𝑙 2 𝑆𝑂 4 3 Dicromato de potasio 𝐾 2 𝐶𝑟 2 𝑂 7 Sacarosa (^) 𝐶 12 𝐻 22 𝑂 11
3) ¿Cuántos gramos son 0,2 _moles de ácido fosfórico?
d) Los gramos de calcio que tenemos. e) La masa de hidróxido de calcio necesaria para tener 6 moles de monooxígeno. f) La masa de hidróxido de calcio necesaria para tener 1024 átomos de calcio. g) La masa de hidróxido de calcio necesaria para tener 4 𝑔 de monohidrógeno.
La composición centesimal indica el porcentaje en masa de cada elemento en un compuesto. 13) Calcula la composición centesimal del hidrogenocarbonato de sodio (bicarbonato de sodio). Datos: Masas atómicas: 𝑁𝑎 = 23 ; 𝐻 = 1 ; 𝐶 = 12 ; 𝑂 = 16 14) Calcula la composición centesimal del sulfato de amonio. Datos: Masas atómicas: 𝑆 = 32 ; 𝐻 = 1 ; 𝐶 = 12 ; 𝑂 = 16; 𝑁 = 14 15) Algunos compuestos iónicos cristalizan con un número determinado de moléculas de agua. A estos compuestos se les llama hidratados y en su fórmula se indica la proporción en que participa el agua. Por ejemplo, el sulfato de cobre pentahidratado tiene de fórmula 𝐶𝑢𝑆𝑂 4 ∙ 5 𝐻 2 𝑂. Calcula el porcentaje de agua en masa en esta sustancia. Datos: 𝐶𝑢 = 63,5; 𝑆 = 32; 𝑂 = 16; 𝐻 = 1 Los compuestos moleculares presentan fórmula empírica y molecular: Fórmula empírica. Expresa los elementos que constituyen la molécula y en qué proporción se encuentran. Ejemplo: 𝐶𝐻 2 𝑂, glucosa. Forma molecular. Indica el número total de átomos que forman la molécula. Ejemplo 𝐶 6 𝐻 12 𝑂 6 , glucosa. A partir de la composición centesimal de un compuesto, podemos determinar su fórmula empírica, y a partir de esta, su formula molecular. Ambas se relacionan por un factor de proporcionalidad 𝒏. 𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟 = 𝑛 ∙ 𝐹ó𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑒𝑚𝑝í𝑟𝑖𝑐𝑎 Ejemplo. La fórmula molecular de la glucosa equivale a seis veces la fórmula empírica 𝐶𝐻 2 𝑂. Los compuestos iónicos no forman moléculas. La fórmula con que representamos un compuesto iónico es siempre una fórmula empírica, que expresa la proporción en que se combinan los átomos de sus elementos. 16) La composición centesimal de cierto compuesto es 𝑃𝑏 68,42% , 𝑆 10,53% 𝑦 𝑂(21,05%). Halla su fórmula empírica. Masas atómicas: 𝑃𝑏 = 207,2 , 𝑆 = 32 𝑦 𝑂 = 16_._
𝑚𝑠 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑚𝑑 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑚𝐷 = 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑚𝐷 = 𝑚𝑠 + 𝑚𝑑
𝑉𝑠 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑉𝑑 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑉𝐷 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 𝑉𝐷 = 𝑉𝑠 + 𝑉𝑑
El soluto es la sustancia que se disuelve y es el compuesto que está en menor cantidad. El disolvente es la sustancia que disuelve al soluto y es el componente que se encuentra en mayor cantidad. La disolución adopta siempre el estado del disolvente.
Definimos concentración de una disolución, como la cantidad de soluto presente en una determinada cantidad de disolución. Una disolución concentrada tendrá una gran proporción de soluto, mientras que una disolución diluida tendrá poca proporción de soluto.
La concentración se puede expresar de las siguientes maneras.
Refleja la composición centesimal de la disolución.
Las masas deben expresarse en las mismas unidades. 22) Se disuelven 14 𝑔 de cloruro de sodio en 56 𝑔 de agua. a) Calcula la concentración de la disolución en % en masa. b) ¿Qué cantidad de 𝑁𝑎𝐶𝑙 hay en 250 𝑔 _de disolución?
Se utiliza este modo de expresar la concentración cuando las cantidades de las sustancias que forman la disolución se miden en unidades de volumen.
En las disoluciones diluidas (izquierda) hay menos partículas de soluto por unidad de volumen que en las concentradas(derecha)
No debes confundir la concentración en 𝑔 ∙ 𝐿−^1 con la densidad expresada en 𝑔 ∙ 𝐿−^1 Mientras que la concentración es la masa de soluto por unidad de volumen de disolución, la densidad es la masa de disolución entre el volumen de la disolución.
Los volúmenes se deben expresar en las mismas unidades. 24) Si mezclamos 120 𝑚𝐿 de etanol del 96% en 250 𝑚𝐿 de agua, ¿Cuál es el porcentaje en volumen de la disolución resultante? Considera volúmenes aditivos.
Normalmente se utiliza este modo de expresar la concentración cuando el soluto es un sólido, cuya cantidad se mide en unidades de masa, y el disolvente es un líquido, cuya cantidad se mide en unidades de volumen.
𝑐 = (^) 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒^ 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 ó𝑛
Lo más frecuente es medirlo en 𝑔𝐿, aunque en el SI se mide en (^) 𝑚𝑘𝑔 3
25) Se disuelven 0,2 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 de cloruro de hierro(III) en agua, para preparar 500 𝑚𝐿 de disolución. Calcula la concentración en masa de soluto por volumen de disolución. Masas atómicas: 𝐹𝑒 = 56; 𝐶𝑙 = 35, 26) Preparamos agua similar a la del mar disolviendo 20 𝑔 de sal en agua hasta tener un
volumen de medio litro. La disolución resultante tiene una densidad de 1,03 𝑘𝑔𝐿. Calcula: a) La concentración de agua de mar expresada como porcentaje en masa y como concentración en masa 𝑐𝑠𝑎𝑙. b) Calcula la masa de agua.
Es el número de moles de soluto contenidos en 1 𝐿 de disolución.
𝑀 = (^) 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒^ 𝑑𝑒𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠^ 𝑑𝑒ó^ 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑒𝑛 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠
También se la suele llamar concentración molar. 27) Calcula la masa, en gramos, de hidróxido de sodio contenida en 620 𝑚𝐿 de disolución 0,35 𝑀. Masas atómicas: 𝑁𝑎 = 23; 𝑂 = 16; 𝐻 = 1
32) Indica como prepararías 250 𝑚𝐿 de disolución 0,6 𝑀 de hidróxido de sodio, suponiendo que dispones de hidróxido de sodio comercial de una pureza del 96%. Masas atómicas: 𝑁𝑎 = 23; 𝑂 = 16; 𝐻 = 1 33) Indica cómo prepararías 100 𝑚𝐿 de disolución 0,4 𝑀 de 𝐻𝐶𝑙 , suponiendo que dispones de ácido clorhídrico comercial de densidad 1,15 (^) 𝑚𝐿𝑔 y riqueza del 35% Masas atómicas: 𝐻 = 1; 𝐶𝑙 = 35,
Una operación muy frecuente en el laboratorio consiste en obtener una disolución de menor concentración a partir de disoluciones concentradas; a este proceso se le denomina dilución de una disolución. 34) Se toman 2 𝑚𝐿 de una disolución de ácido sulfúrico concentrado del 92% de riqueza en peso y de densidad 1,8 𝑔/𝑚𝐿 y se diluye con agua hasta 100 𝑚𝐿_. Calcula: a) La molaridad de la disolución concentrada. b) La molaridad de la disolución diluida.
36) Indica cuál será la concentración en molaridad de la disolución que resulta de mezclar 10 𝑚𝐿 de ácido sulfúrico comercial del 96% de riqueza y 1,85 𝑔/𝑚𝐿 de densidad con 90 𝑚𝐿 de disolución 0,5 𝑀 en ácido sulfúrico. Se supone que los volúmenes son aditivos.
Disolución diluida : hay poco soluto en relación con el disolvente. Disolución concentrada: hay mucho soluto en relación con el disolvente. Disolución saturada : ya no admite más cantidad de soluto.
Cuando una sustancia es muy soluble en un disolvente, se dice que su solubilidad es alta y por tanto, será necesario disolver mucha cantidad de soluto para tener una disolución saturada. Pero si la sustancia es poco soluble, su solubilidad es baja, y su disolución saturada es una disolución diluida. Normalmente, la solubilidad de los sólidos en agua aumenta con la temperatura.
37) Con ayuda de la gráfica calcula la máxima cantidad de nitrato potásico que se podrá disolver en 50 𝑔 de agua a 25 ℃ ¿y si estuviese a 65 ℃_?
Se llama solubilidad de una sustancia a la máxima cantidad de soluto que admite disuelto el disolvente. O también la concentración de una disolución saturada. Se expresa como: 100 𝑔 𝑑𝑒𝑚𝐿^ 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 o bien 100 𝑔^ 𝑑𝑒 𝑔 𝑑𝑒𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑎𝑔𝑢𝑎 o 𝑔 𝐿^ 𝑑𝑒 𝑑𝑒^ 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝑎𝑔𝑢𝑎
Para la mayoría de las sustancias, la solubilidad depende de la temperatura.
de 𝐶 con 252 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻. Determina la fórmula del benceno si su masa molar es 78,05 (^) 𝑚𝑜𝑙𝑔 Solución: 𝑪𝟔𝑯𝟔
Para preparar un licor se añadieron 200 𝑔 de azúcar a medio litro de un aguardiente de orujo de densidad 1,05 𝑘𝑔/𝐿. La disolución obtenida tenía un volumen de 550 𝑚𝐿. Calcula: a) El porcentaje en azúcar del licor resultante. b) La concentración de azúcar en 𝑔/𝐿 y su densidad. Solución: a) 27,6 % azúcar; b) 𝒄𝒂𝒛ú𝒄𝒂𝒓 = 𝟑𝟔𝟑, 𝟔 𝒈𝑳 ; 𝒅𝒍𝒊𝒄𝒐𝒓 = 𝟏, 𝟑𝟐 𝒌𝒈/𝑳
Calcula la molaridad de las siguientes disoluciones acuosas: a) 1 𝑔 de hidróxido de sodio en 1 𝐿 de agua. b) 0,5 𝑔 de nitrato de potasio en 500 𝑐𝑚^3 de agua c) 100 𝑚𝑔 de bromuro de sodio en 1 𝐿 de agua. Solución: 𝟎, 𝟎𝟐𝟓 𝑴; 𝟗, 𝟗 ∙ 𝟏𝟎−𝟑^ 𝑴; 𝟗, 𝟕𝟏 ∙ 𝟏𝟎−𝟒^ 𝑴
Calcula la molaridad de una disolución acuosa de ácido clorhídrico de concentración 50% en masa y densidad 1,5 𝑔/𝑐𝑚^3 Solución: 𝟐𝟎, 𝟓𝟓 𝑴
Se disuelven 10 𝑔 de sulfato de cobre en agua hasta tener 100 𝑚𝐿 de disolución de densidad 1,06 𝑔/𝑐𝑚^3. Calcula su concentración en % en masa. Solución: 𝟗, 𝟒𝟑%
Calcula la concentración molar de una disolución preparada disolviendo 5 𝑔 de ácido clorhídrico en 35 𝑔 de agua si la densidad de la disolución resultante es 1,06 𝑔/𝑐𝑚^3 Solución: 𝟑, 𝟔𝟑 𝑴
En el laboratorio tenemos un ácido clorhídrico del 37% de riqueza en masa y 1,18 𝑔/𝑚𝐿 de densidad. Si cogemos 70 𝑚𝐿 del contenido de esa botella, ¿cuánto ácido clorhídrico estaremos tomando? Solución: 𝟑𝟎, 𝟔 𝒈
Calcula la molaridad de la disolución que resulta de añadir 3 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑔 𝑂𝐻 2 a 50 𝑚𝐿 de disolución de 𝑀𝑔 𝑂𝐻 2 0,5 𝑀. Se supone que el volumen total no varía. Datos: 𝑀𝑔 = 24,3; 𝑂 = 16; 𝐻 = 1 Solución: 𝟏, 𝟓𝟑 𝑴