CÁLCULO DE CONCENTRACIONES

A - CÁLCULO DE CONCENTRACIONES

A-01

Determinar la concentración de una disolución de ácido sulfúrico que contiene 14,7 gramos de dicho ácido

en 750 ml de agua, si su densidad es de 1,018 Kg/l

RESOLUCIÓN

Los datos que tenemos corresponden a los gramos de soluto (14,7, que expresados también en moles será: n

= g/Pm = 14,7/98 = 0,15 moles), así como el volumen del disolvente, agua, cuya densidad es 1 g/ml, por lo que los

gramos de disolvente serán también 750 g, mientras que los gramos de disolución serán 14,7 + 750 = 764,7 g de

disolución y así, tendremos

SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN

Masa 14,7 g =0,15 moles + 750 g = 764,7 g

Volumen - - - - 750 ml 0,75218 l

Teniendo en cuenta este dato y la densidad de la disolución, determinamos en volumen de la misma a partir de

la expresión que define la densidad :

Y ya con todos estos datos, podemos calcular ya cualquier expresión de concentración sin más que relacionar

aquellos que nos interesen, así:

- G/LITRO: Del cuadro anterior, hemos de tomar los datos siguientes: gramos de soluto (14,7 g) y los litros de

disolución (0,75218 l):

- % EN PESO: los gramos de soluto (14,7 g) y los gramos totales (de disolución = 764,7 g) y así:

- P.P.M : (Aunque esta expresión se usa solamente en disoluciones muy diluidas) se tienen 14700 mg de soluto en

0,7647 Kg totales:

- MOLARIDAD: Del cuadro anterior, hemos de tomar los datos siguientes: el número de moles de soluto (0,15

moles) que habremos calculado antes dividiendo los gramos de soluto que tengamos entre su peso mole-cular,

y los litros de disolución (0,75218 litros), o bien tomando directamente los gramos de soluto (14,7 g):

- NORMALIDAD: Al tratarse del ácido sulfúrico, cuya molécula tiene dos Hidrógenos por lo que su valencia es 2,

se toman del cuadro las cantidades correspondientes, al igual que en el caso anterior, por lo que nos quedará:

PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA GENERAL LAS DISOLUCIONES - 9 de 44

- MOLALIDAD: Para calcularla, hemos de tomar el número de moles de soluto (0,15 moles ) o de gramos (14,7 g)

así como los Kg de disolvente (0,750 Kg), y sustituir en la expresión de la molalidad:

- FRACCIÓN MOLAR: Al igual que en los casos anteriores, se toman del cuadro el número de gramos de soluto

(14,7) o de moles (0,15) y los de disolvente, para luego sustituirlos en la expresión correspondiente.

A-02

Determinar todas las expresiones de la concentración de una disolución de ácido clorhídrico del 18,43%

en peso y densidad 1,130 g/ml

RESOLUCIÓN

El primero de los cálculos es siempre la determinación del peso molecular del soluto, en este caso del: HCl =>

1 + 35,5 = 36,5

Para completar la tabla, tenemos que tomar una cantidad de partida, que puede ser cualquiera, ya sea cantidad

de disolución, soluto o incluso disolvente. En este caso vamos a tomar como referencia 1 litro de disolución, dato

que colocaremos en la tabla en la correspondiente casilla

SOLUTO DISOLVENTE DISOLUCIÓN

Masa 208,26 g = 5,70 moles + 921,74 g = 1130 g

Volumen - - - - 921,74 ml 1 litro = 1000 ml

A partir de él, determinamos la masa de la disolución partiendo de la densidad de la misma (1,13 g/ml), que es:

m = v.d = 1000 . 1,13 = 1130 g

De esta cantidad sabemos que el 18,43% es soluto y así: g soluto = 1130 . 0,1843 = 208,26 g soluto

dato éste que colocamos en la tabla, expresándolo también en moles: n = 208,26/36,5 = 5,70 moles

y con estos datos, se calcula la masa del disolvente, que la expresamos en gramos, Kilogramos y moles (en este

caso al dividir los gramos entre 18, que es el peso molecular del agua)

1130 - 208,26 = 921,74 g = 0,92174 Kg = 51,21 moles

finalmente, determinamos el volumen de disolvente, aunque no lo necesitemos

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