COLEGIO BLUMENTHAL Subsector de Química Prof. Carolina Torres A.

GUÍA COMPLEMENTARIATRABAJO EN CLASES CON NOTA PARCIAL

UNIDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE CONCENTRACIONES

Definición de concentración

La concentración de una disolución define la cantidad de soluto presente en una cantidad determinada de disolvente o de disolución. En términos cuantitativos, la concentración es la relación o proporción matemática entre las cantidades de soluto y de disolvente o bien entre las del soluto y la disolución. Para determinar la concentración de las disoluciones químicas se emplean dos tipos de unidades: las físicas y las químicas.

Unidades físicas de concentración Las unidades físicas para expresar la concentración se basan en el uso de valores porcentuales, lo que facilita el estudio cuantitativo de los componentes en una disolución, particularmente si se desea hacer comparaciones. Las unidades de concentración físicas más comunes son: tanto por ciento en masa (también llamado tanto por ciento en peso), tanto por ciento masa/volumen y tanto por ciento en volumen.

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Unidades químicas de concentración

Las unidades de concentración descritas anteriormente no representan ninguna magnitud de origen químico. En cambio, aquellas que consideran la cantidad de sustancia (mol) de los componentes en una disolución, se denominan unidades químicas de concentración.

Dentro de este grupo, las más frecuentes son:

a) la molaridad (concentración molar),

b) la molalidad (concentración molal),

c) la normalidad (concentración normal) y

d) la fracción molar.

EJERCICIOS ACTIVIDAD 1: CALCULO DE MOLARIDAD

1. Deseamos preparar 0.15 L de disolución de CuSO4 al 0.24 M ¿Cuántos gramos de CuSO4

necesitamos?2. Una disolución de alcohol etílico

C2H5OH; en agua es de 1.54 M . ¿Cuántos gramos de alcohol etílico estarán disueltos en 245 mL de solución?

3. Se forma una solución de 50 mL de volumen, disolviendo 6.25 g de la sal CuSO4 x 5H2O en suficiente cantidad de agua, calcular la molaridad de la solución.

4. ¿Cuántos gramos de H2SO4 se halla disuelto en 250 mL de una solución 2M de éste?

5. ¿Cuál es la molaridad de una disolución que contiene 20.0 g de azúcar (C12H22O11) disueltos en 125 mL de solución?

6. Se ha encontrado que el consumo de 44 g de etanol puro tomado de forma de 140 mL de pisco, produce una concentración promedio de alcohol en la sangre de 0.08 g por cada 100 mL de sangre. Si el volumen total de sangre de un adulto es de 7 litros. ¿Qué porcentaje de alcohol ingerido se encuentra en la sangre?

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7. Hallar la molaridad de 2 L que contiene 400 g de NaOH8. ¿Cuántos gramos de NaCl hay en 250 mL de una solución 2.5 M?9. ¿Qué volumen de solución 0.75 M podría prepararse con 500 g de Na2SO4?10.¿Cuál es la M de una solución que contiene 250 g de CaCl2 en 1500 mL de

solución?11.¿Cuál es la molaridad de una solución en donde 250 g de CaCl2 se disolvieron

en 1500 mL de solución?12.Cuantos gramos de cada uno, H3PO4 y Ca(OH)2 se necesita para preparar 250

ml de solución 0.10 M 13.Calcule la M de una solución que contiene 275 g de KOH en 800 mL de

solución14.¿Cuántos mL de solución 0.50 M se puede prepara con 50 g de NaOH?

MOLALIDAD

ACTIVIDAD 2: CALCULO DE MOLALIDAD

1.- Determina la m de 135 g de KNO3 en 600 g de disolvente.2.- ¿Qué cantidad de disolvente se requiere para una solución .5 m, a partir de 75g de NH4Cl como soluto?3.- Sí se tienen 454 g de agua, ¿Qué cantidad de I2 se requiere para tener unasolución 2 m?4.- ¿Cuántos moles de H2O2 se requieren disolver en 600 g de agua para una mde 0.25?

5.- Encuentra la m de una solución formada por 20 g de CH3OH y 150 g de agua.

LA NORMALIDAD

La normalidad es una medida de concentración que expresa el número de equivalentes de soluto por litro de solución. La definición de equivalentes de soluto depende del tipo de reacción que ocurre. Para reacciones entre ácidos y bases, el equivalente es la masa de ácido o base que dona o acepta exactamente un mol de protones (iones de hidrógeno).

ACTIVIDAD 3 :EJERCICIOS DE CALCULO DE NORMALIDAD

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1. Calcule la masa de cloruro de sodio en 100 gramos de una solución deeste compuesto al 5%.

2. Calcule la molaridad de una solución que contiene 40. g de cloruro demagnesio en 800. mililitros de solución. (Pesos atómicos: Mg = 24,Cl= 35)3. Una solución contiene 23g de metanol (CH3OH) en 75g de agua.Calcule la fracción molar de metanol y la fracción molar del agua en lasolución. (pesos atómicos: C=12, H=1, O=16)

4.-La concentración de una solución de hidróxido de sodio es 3.5M.Calcule la masa de soluto en 250 mililitros de esta solución. (Pesosatómicos: Na=23, O=16, H=1)

LA FRACCION MOLAR

Fracción  Molar (es un número puro, o sea, no tiene unidad).

La fracción molar de una solución puede ser expresada de dos maneras:

- Fracción molar del soluto.- Fracción molar del solvente.

La fracción molar del soluto (F1) es la relación entre el número de moles del soluto (n1) y el número de moles de la solución (n1+ n2).

La fracción molar del solvente (F2) es la relación entre el número de moles del solvente (n2) y el número de moles de la solución (n1+ n2).

Siendo: F1 = fracción molar del soluto   y   F2 = fracción molar del solventen1 = número de moles del soluto.n2 = número de moles del solvente.n = número de moles de la solución ( n1 + n2 ).

La suma de la fracción molar del soluto (n1) y de la fracción molar del solvente (n2) es siempre igual a uno.

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EJERCICIOS DE CIERRE1) Calcule el volumen que se requiere de una solución de HF 2M, para preparar 200 [mL] de una solución del mismo ácido, de concentración 0,5 M. 50 (mL)

2) Calcule el volumen de solución 5M de HCOOH, que puede prepararse a partir de 30 [mL] de una solución del mismo ácido de concentración 15M. 90 [mL]

3) Calcule el volumen de una solución de HCl 20 %m/m de densidad 1,098 [g/mL], que se necesita para preparar 500 [mL] de solución 1 M, del mismo ácido. 83,1 [mL]

4) Calcule el volumen de una solución 0,5 M de NaOH que se puede preparar a partir de 5 [mL] de una solución 36% (m/m) del mismo soluto y de densidad 1,39 [g/mL].

125,1 [mL]

5) Calcule el volumen de una solución de H2SO4 35% (m/m) de densidad 1,26 [g/mL] que se necesita para preparar 1000 [mL] de una solución 0,5M del mismo ácido. 111,1 [mL]

6) Calcule el volumen de una solución 1M de H2SO4, que se puede preparar a partir de 50 [mL] de una solución 12% (m/m) del mismo ácido y de densidad 1,08 [g/mL]. 66,1 [mL]

7) Se disolvió una muestra de 1 g de Na2CO3 x 10H2O en 20 mL de agua destilada. Se agregó agua adicional hasta completar un volumen de 250 mL de solución. ¿Cuál es la concentración molar de esta sal? (Dato: Considere las moléculas de agua alrededor de la sal, para efectos del cálculo de la masa molecular)

0,0140 M

8) ¿Cuántos gramos de CH3COONa sólido se necesitan para preparar 300 mL de una solución cuya molaridad sea de 0,06? 1,5 g

9) Si 25 mL de solución CuSO4x2,5M, se diluyen con agua, hasta un volumen final de 450 mL ¿Cuál es la molaridad del soluto en la solución resultante? 0,139 M

10) Una solución de ácido nítrico (HNO3) tiene una densidad de 1,249 g/mL y 40%m/m de HNO3 ¿Cuántos mL de esa solución hacen falta para obtener 10 g de HNO3? 20 mL

11) Se disuelven 10 g de NaCl en 90 g de agua a) ¿Cuál es el porcentaje en peso de la solución? b)¿Cuál es la molalidad de la solución? a) 10%m/m b) 1,9 molal

12) a) ¿Cuál es el %m/v de una solución, preparada con 20 g de AgNO3 disueltos en 200 mL de solución acuosa? b) ¿Cuál es la concentración molar de esta solución?

a) 10%m/v b) 0,59 M

13) Se desea prepara 250 mL de una solución 0,2M de NaCl a) ¿Qué cantidad de la sal necesita? b) Exprese la concentración en %m/v.

a) 2,93 g b 1,17%m/v

14) Se disuelven 5,61 g de KOH en 500 mL de agua destilada a) ¿Cuál es la molalidad de estasolución, sabiendo que la densidad del agua es 1 g/mL? b) ¿Cuál es la molaridad de esta solución suponiendo que el volumen de la solución es igual al volumen de agua agregado?

a) 0,2 m b) 0,2 M

15) Indique cuánto sólido debe pesar, para preparar una solución de Na2CO3 (carbonato de sodio) para preparar 250 mL de solución 0,1 M 2,65 g16) ¿Qué volumen de solución acuosa de ácido perclórico HClO4 de densidad 1,41 g/mL y 50%m/m se necesita para preparar 600 mL de solución de este ácido de concentración 0,1M? 8,55 mL

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