FRACCIÓN MOLAR

FRACCIÓN MOLAR

La fracción molar es una unidad química usada para expresar la concentración de soluto en solvente. Nos expresa la proporción en que se encuentran los moles de soluto con respecto a los moles totales de solución, que se calculan sumando los moles de soluto(s) y de disolvente. Para calcular la fracción molar de una mezcla homogénea, se emplea la siguiente expresión:

MOLALIDAD

MOLALIDAD

  La concentración molal o molalidad se abrevia como m y se define como el número de moles de soluto por kilogramo de solvente. Se expresa como:

Ejemplo

Calcular la concentración molal de una disolución  que contiene 18 g de NaOH en 100 mL de agua. Puesto que la densidad del agua es 1 g/mL, 100 mL de agua = 100 g de agua:

 

BIBLIOGRÁFICA

http://medicina.usac.edu.gt/quimica/soluciones/Molalidad.htm

SOLUCIÓN MOLAR O MOLARIDAD

MOLARIDAD

En química, la concentración molar (también llamada molaridad), es una medida de la concentración de un soluto en una disolución, o de alguna especie molecular, iónica, oatómica que se encuentra en un volumen dado expresado en moles por litro. Al ser el volumen dependiente de la temperatura, el problema se resuelve normalmente introduciendo coeficientes o factores de corrección de la temperatura, o utilizando medidas de concentración independiente de la temperatura tales como la molalidad.

La concentración molar o molaridad representada por la letra M, se define como la cantidad de soluto por unidad de volumen de disolución, o por unidad de volumen disponible de las especies:

Aquí, n es la cantidad de soluto en moles,¹ m es la masa de soluto en gramos, PM es el peso de un mol de moléculas en g/mol y V el volumen en litros de la disolución

NORMALIDAD

NORMALIDAD

La normalidad es otra medida de la concentración de una solución y en muchas ocasiones los estudiantes presentan dificultad para asimilar este tipo de medida de concentración en una solución.

La normalidad es la relación entre los equivalentes de una sustancia y los litros de una solución. Los equivalentes se refieren a las cargas por mol de una sustancia: para el caso de los ácidos se refiere a la cantidad de cargas de los hidronio H+, para las bases a la cantidad de cargas negativos de los grupos hidroxilo OH- y para las sales se refiere a las cantidades positivas de los elementos metálicos que sustituyen los hidrógenos de los ácidos

La fórmula de la normalidad es: N= equivalentes soluto/L de solución

En el ejercicio ya tengo 1 L de solución, solo tengo que hallar los equivalentes para poder encontrar la normalidad de H2SO4.
 Para esto necesito hallar la masa atómica de H2SO4 o peso molecular.
 Así: Masa atómica de H2SO4= 1g/mol x2 +32 g/mol x1 + 16 g/mol x4 =98 g/mol. Luego: Peso-equivalente-gramo de H2SO4= 98g/mol/ 2equivalentes/mol =49g/equivalente.
 Si interpretamos el dato anterior quiere decir que 1 equivalente de H2SO4 pesa 49 g.

 Ahora, voy a encontrar los equivalentes que hay en los 25 g de H2SO4 utilizando factor de conversión. Así

: 25 g de H2SO4 x 1 equivalente/ 49 g H2SO4 = 0,51 equivalente de H2SO4.

Finalmente reemplazo en la fórmula de Normalidad.

 N de H2SO4 = 0,51 de H2SO4/1 L de solución

CONCENTRACIONES PORCENTUALES

1.- Porcentaje de masa de soluto en masa de solución, % m/m: Representa la cantidad en gramos de soluto que hay en 100 gramos de solución.

                                       masa de soluto

% m/m =                                                      X  100 %                  (1)                 

                                                   masa de soluto + disolvente

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

Respuesta: De acuerdo a la expresión (1), la relación se completa como sigue:

                            50.0 g CH₃CH₂OH

                                   % m/m =                                          X 100 % = 25.0 %       

                                                  (150.0 + 50.0) g solución

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

Ejercicios:

1.1.- Una solución de ácido clorhídrico (HCl) acuosa, tiene una concentración de 37.9 % m/m. ¿Cuántos gramos de esta solución contendrán 5.0 g de ácido clorhídrico?.             

(R: 13.2 g).

1.2.- Se desea preparar una solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 19 % m/m, cuyo volumen sea de 100 mL (la densidad de la solución es de 1.09 g/mL). ¿Cuántos gramos de agua y de NaOH se deben usar?. (R: 20.7 g de NaOH y 79.3 g de agua).

1.3.- ¿Qué concentración en % m/m tendrá una solución preparada con 20.0 g de NaCl (cloruro de sodio, sal común) y 200.0 g de agua?. (R: 9.09 % m/m).

1.4.- Se requieren 30.0 g de glucosa para alimentar a una rata de laboratorio. Si se dispone de una solución de glucosa (C₆H₁₂O₆)al 5.0 % m/m, ¿Cuántos gramos de esta solución serán necesarios para alimentar a las ratas?. (R: 600 g).

1.5.- Una solución acuosa es de 35.0 % m/m ¿Cuánta agua hay que agregar a 80.0 g de esta solución para que se transforme en una de 20.0 % m/m?. (R: 60.0 g de agua).

2.- Porcentaje de masa de soluto en volumen de solución, % m/v : Expresa la cantidad en gramos de soluto que hay en 100 mL de solución.

    masa soluto

% m/v =                                    X 100 %               (2)

                 volumen solución

Ejemplo: Se mezcla 30.0 g de Cloruro de potasio (KCl) en agua, formándose una solución de 150 mL. ¿Cuál es la concentración porcentual de masa en volumen de la solución?.

Respuesta: De acuerdo a la expresión (2), se debe reemplazar la masa de soluto y el volumen total de la solución obtenida:

                                                     30.0 g KCl

                                   % m/v =                                    X 100 %     =  20.0 %      

                                                  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.         

(R: 11.0 % m/v).

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

a.    ¿Qué significa 33.5 % m/v?

b.    ¿Qué densidad posee la solución si 100.0 mL de ella pesan 111.0 g?              

(R: 1.11 g/mL).

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

d.    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?. (R: 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?. (R: 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. (R: 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?. (R: 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)

                           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 %       

                                                 (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. (R: 11.0 % v/v).

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

a.            ¿Qué significa 33.5 % v/v?

b.            ¿Qué densidad posee la solución si 100.0 mL de ella mazan 111.0 g?              (

R: 1.11 g/mL).

c.    ¿Cuántos mL de soluto habrá en 40.0 mL de solución? (R: 13.4 mL).

d.            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?. (R: 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. (R: 10.8 mL).

BIBLIOGRAFIA

https://docs.google.com/document/d/1xXKsS9nKc50v4-uLFxEElaKcdIZj51425LexChy8K-M/edit?hl=es

SOLUCIÓN

SOLUCIÓN

Se denomina así a la mezcla de dos o más componentes en cantidades fijas o no, que forman un todo homogéneo, esto es, que no existan zonas de separación o fases.

SE CLASIFICAN EN: 

Diluidas.-

Son aquellas en las que hay muy poca cantidad de soluto disuelto, el solvente puede seguir admitiendo más soluto. Un ejemplo es la cantidad de minerales en el agua de mesa: tiene una cantidad muy baja que nos permite asimilarlos correctamente.

Concentradas.-

Son aquellas en las que hay bastante cantidad de soluto disuelto, pero el solvente todavía puede seguir admitiendo más soluto. Un ejemplo podría ser el agua de mar: contiene una gran cantidad de sal disuelta, pero todavía sería posible disolver más cantidad de sal.