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Guia de ejercicios. Tema: Formas fisicas y quimicas de expresarc

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Agregado: 10 de OCTUBRE de 2002 (Por ) | Palabras: 2357 | Votar! | Sin Votos | 6 comentarios - Leerlos | Agregar Comentario
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    PROBLEMAS DE SOLUCIONES

    PARTE I: Formas Fsicas de Expresar las Concentraciones.

    1.‑ Se disuelven 35 g de cloruro de magnesio (MgCl2) en 150 g de agua dando una solucin cuya densidad es de 1,12 g/cm3.

    Expresar la concentracin de la solucin resultante en: a) % m/m, b) % m/v , c) g st/dm3 sv.

    Rta.: a) 18,92% m/m; b) 21,19% m/v

    c) 233,33 g st/dm3 sv.

    2.‑ Una solucin acuosa de nitrato de potasio (KNO3) tiene una composicin de 42 g st/100 cm3 de sc (42% m/v) y una densidad igual a 1,16 g/cm3. Calcular su composicin expresada en: a) g st/100 g sv

    b) g st/kg sc.

    Rta.: a) 56,76 g st/100 g sv

    b) 362,07 g st/kg sc.

    3.‑ Con 30 g de nitrato de plata (AgNO3) se desea preparar una solucin acuosa de esta sal al 22% m/m (dens.= 1,08 g/cm3). Calcular:

    a) el volumen de solucin que puede prepararse.

    b) la masa de solvente necesaria.

    Rta.: a) 126,26 cm3; b) 106,36 g.

    4.‑ Un producto de limpieza de uso domstico que no daa el medio am‑ biente contiene 25 cm3 st/100 cm3 sc (25% v/v) de aceite de pino, 30% v/v de cido actico, 15% v/v de aceite de palma y el resto de alcohol. Cuntos cm3 habr que tomar de cada sustancia para ob‑ tener 75 cm3 de solucin limpiadora?

    Rta.: 18,75 cm3; 22,5 cm3; 11,25 cm3

    22,5 cm3 respectivamente.

    5.‑ La leche entera posee un 4% v/v de crema, siendo la densidad de la crema de 0,865 g/cm3. Calcular la densidad de la leche descremada sabiendo que la masa de un litro de leche entera es de 1032 g.

    NOTA: Considerar volmenes aditivos.

    Rta.: 1,039 g/cm3.

    6.‑ Una persona ha bebido 400 cm3 de pisco, bebida cuya graduacin al‑ cohlica es 30N (30 g alcohol/100 cm3) de licor. Sabiendo que el15% del alcohol ingerido pasa al torrente sanguneo; que el volu‑ men de sangre de un adulto es de 5 litros y que la concentracin considerada txica es de 0,003 g alcohol/ml sangre, indicar si dicha persona est intoxicada.

    Rta.: S.

    7.‑ El suero fisiolgico es una solucin acuosa de cloruro de sodio (NaCl) de concentracin 8,78 g NaCl/dm3 sc. Calcular la masa de NaCl que ingresa en el organismo de un paciente al que se le ad ministra suero durante 4 hs. con una velocidad de goteo de 1 gota por segundo (1 gota/seg).

    NOTA: Considerar el volumen de una gota = 0,05 cm3.

    Rta.: 6,32 g NaCl.

    8.‑ Se dispone de una solucin al 30% m/m de bromuro de litio (LiBr), qu masa de agua habr que agregar a 150 g de la solucin original para obtener una solucin al 10% m/m?

    Rta.: 300 g.

    9.‑ Se desea diluir 200 g de una solucin acuosa de cloruro de sodio (NaCl) de concentracin 40 mg st/cm3 sc y dens.= 1,09 g/cm3 para obtener otra solucin de concentracin 16 mg NaCl/ cm3 sc y dens.= 1,04 g/cm3. Calcular el volumen de agua necesario.

    Rta.: 277,06 cm3.

    10.‑ Se tienen 250 cm3 de una solucin acuosa que contiene 30 g de st/ 100 cm3 de sv. (dens.= 1,15 g/cm3). Se le agrega agua hasta obte‑ ner un volumen de 1 dm3 de solucin (dens.= 1,08 g/cm3).

    Calcular la concentracin de la solucin diluda expresndola en

    % m/m.

    Rta.: 6% m/m.

    11.‑ 400 cm3 de una solucin acuosa de sulfato de cinc (ZnSO4) al 20% m/v y densidad 1,18 g/cm3 se mezclan con 200 cm3 de agua. Calcular la composicin de la solucin resultante expresndola en:

    a) g st/kg sc; b) g st/dm3 sv.

    Rta.: a) 119,05 g st/kg sc

    b) 135,14 g st/dm3 sv.

    12.‑ Qu volumen de solucin acuosa de concentracin igual a 45 mg Cu2+/cm3 sc se utilizar para preparar 250 cm3 de otra solucin acuosa de concentracin 2 mg Cu2+/cm3 sc?

    Rta.: 11,1 cm3.

    13.‑ Calcular el volumen de solucin acuosa concentrada de cido sulfrico (H2SO4), 98% m/m, dens.= 1,84 g/cm3 que se necesita para preparar 500 cm3 de solucin acuosa de H2SO4 al 20% m/m, dens.= 1,14g/cm3.

    Rta.: 63,22 cm3.

    14.‑ Calcular el volumen de solucin acuosa de alcohol amlico al 95% m/m (dens.= 0,80 g/cm3) que se necesita para preparar 125 cm3 de solucin al 30% m/m (dens.= 0,95 g/cm3).

    Rta.: 46,9 cm3.

    15.‑ Se agregan 20 g de bromuro de sodio (NaBr) a 1,2 dm3 de solucin acuosa de dicha sal al 15% m/m y dens.= 1,12 g/cm3, obtenindose una solucin de densidad = 1,16 g/cm3. Expresar la concentracin de la nueva solucin en % m/v.

    Rta.: 18,85% m/v.

    16.‑ Con 300 g de una solucin acuosa de sulfato de potasio (K2SO4) que contiene 12 g st/100 cm3 sv y la cantidad de soluto necesaria, se desea preparar una solucin de concentracin 30 g st/100 cm3 sv. Calcular la masa de sal a utilizar.

    Rta.: 51 g.

    17.‑ Calcular la masa de cloruro de aluminio (AlCl3) que ser necesario agregar a 250 cm3 de una solucin acuosa que contiene 20 g de dicha sal/dm3 sc (dens.= 1,05 g/cm3) para obtener otra cuya concentracin sea de 80 g AlCl3/dm3 sc y su dens.= 1,07 g/cm3.

    Rta.: 15,81 g st.

    18.‑ Qu cantidad de agua hay que evaporar de una tonelada de potasa custica concentrada (solucin acuosa de hidrxido de potasio, KOH, al 46,9% m/v, dens.= 1,34 g/cm3) para obtener otra solucinal 77,52% m/v, dens.= 1,52 g/cm3?

    Realizar los clculos a partir de: a) los volmenes

    b) las masas.

    Comparar los resultados cul de los dos es el correcto? por qu?

    Rta.: a) 294,77 dm3 sv

    b) 313,73 kg sv.

    9.‑ Se mezclan 500 cm3 de solucin acuosa de cido ntrico (HNO3) al 62% m/m (dens.= 1,38 g/cm3) con 500 cm3 de otra solucin acuosa de este cido al 22% m/m (dens.= 1,13 g/cm3). Hallar:

    a) el % m/m de la solucin resultante.

    b) el volumen de solucin obtenida si la dens.= 1,27 g/cm3.

    Rta.: a) 43,99 % m/m

    b) 0,98 dm3.

    20.‑ Hallar las masas de dos soluciones acuosas de clorato (V) de potasio (KClO3) al 32% m/m y al 12% m/m que deben mezclarse para pre‑ parar 500 g de solucin al 20% m/m.

    Rta.: 200 g de sc al 32% m/m y

    300 g de sc al 12% m/m.

    21.‑ Confeccionar una curva de solubilidad a partir de los siguientes datos:

    Temperatura Solubilidad * Temperatura Solubilidad

    (NC ) (g st/100 g sv) * (NC) (g st/100 g sv)

    *

    0 13,9 * 50 83,5

    10 21,2 * 60 135

    20 31,6 * 70 167

    30 45,3 * 80 203

    40 61,4 * 90 245

    Indicar:

    a) Cuntos gramos de soluto se disuelven en 50 g de solvente a

    25NC?

    b) Se disuelven 100 g de soluto en 100 g de solvente a 35NC, qu tipo de sistema se tiene? Cul es la masa de cada fase?.

    c) A 70NC una solucin tiene una concentracin de 58,16% m/m, qu

    tipo de solucin es? Justificar.22.‑ Se parte de 25 cm3 de solucin acuosa de densidad 1,15 g/cm3 y concentracin 15% m/m y se lleva a una temperatura donde la solu‑ bilidad es de 10 g st/100 g sv Qu cantidad de soluto cristaliza y cul es la masa de solucin final?

    Rta.: 1,87 g de soluto

    26,88 g de solucin.

    23.‑ Calcular: a) la cantidad de sulfato de calcio anhidro (CaSO4) que cristaliza cuando 600 g de solucin acuosa saturada a 30NC son calentados a 70NC.

    b) la masa de agua que sera necesario agregar para mantener disuelto todo el soluto presente a 70NC.

    Datos: Solubilidad a 30NC: 0,209 g st/ 100 g sv.

    70NC: 0,197 g st/ 100 g sv.

    Rta.: a) 0,07 g de soluto

    b) 35,76 g de solvente.

    24.‑ Las estalactitas y las estalagmitas se producen por evaporacin


    del agua de soluciones acuosas de hidrgeno carbonato de calcio (Ca(HCO3)2). Calcular el tiempo en que se formar una estalactita cnica de 2 cm de radio y 50 cm de altura sabiendo que la concen‑ tracin de la solucin es de 2 g st/kg de sc.

    Volumen del cono: .r2h

    3

    Densidad del Ca(HCO3)2= 2,71 g/cm3

    Velocidad de evaporacin del agua: 5 cm3 de agua por da.

    Rta: 155 aos.

    25.‑ La solubilidad del monxido de dinitrgeno (N2O) o gas hilarante en agua a una atmsfera de presin es:

    * 0,171 g st/100 g de sv a 10NC

    * 0,121 g st/100 g de sv a 20NC.

    Calcular la masa de N20 que se desprende al calentar hasta 20NC, 200 g de solucin saturada a 10NC.

    Rta.: 0,1 g.

    PARTE II: Formas Qumicas de Expresar las Concenraciones.

    1.‑ Calcular la masa de cloruro de hierro (III) hexahidratado (FeCl3 . 6 H2O), que se necesita para preparar 250 cm3 de una solucin acuosa que contenga 0,01 g de Cl/cm3 (dens.= 1,01 g/cm3).

    Rta.: 6,35 g.

    2.‑ El agua regia es una solucin que se utiliza en joyera para detectar la presencia de oro en aleaciones y se obtiene mezclando soluciones acuosas concentradas de cido clorhdrico (HCl) y cido ntrico (HNO3) en una relacin molar 3 a 1 respectivamente.

    Hallar el volumen de solucin acuosa de cido ntrico al 66,97% en masa (dens.= 1,4 g/cm3) que deber aadirse a 1 dm3 de solucin acuosa de cido clorhdrico al 40% en masa (dens.= 1,2 g/cm3) para obtener agua regia.

    Rta.: 294,55 cm3.

    3.‑ Calcular la molaridad, molalidad y normalidad de las siguientes soluciones acuosas:

    a) cido muritico (HCl comercial al 36% m/m, dens.= 1,18 g/cm3).

    b) sosa castica (NaOH comercial al 50,5% m/m, dens.= 1,53 g/cm3).

    c) oleum (sulfrico comercial al 98% m/m, dens.= 1,84 g/cm3).

    Rta.: a) 11,64 M, 15,41 m, 11,64 N.

    b) 19,32 M, 25,51 m, 19,32 N.

    c) 18,40 M, 500,0 m, 36,80 N.

    4.‑ Determinar la molaridad, molalidad y normalidad de las siguientes soluciones acuosas:

    a) 20 g de H3PO4/litro de sc, dens.= 1,12 g/cm3.

    b) 12 g de AlCl3/kg de sc, dens.= 1,10 g/cm3.

    c) 18 g de AgNO3/dm3 de sc, dens.= 1,15 g/cm3.

    Rta.: a) 0,20 M, 0,19 m, 0,61 N. b) 0,10 M, 0,09 m, 0,30 N.

    c) 0,11 M, 0,09 m, 0,11 N.

    5.‑ Calcular las masas y los moles de soluto presentes en las siguien‑ tes soluciones acuosas:

    a) 6,5 kg de solucin 0,5 M de ZnCl2 (dens.= 1,20 g/cm3).

    b) 350 cm3 de solucin de KCl al 32% m/m (dens.= 1,17 g/cm3).

    c) 250 cm3 de solucin 3 N de H3PO4.

    d) 3,2 kg de solucin 0,2 m de Mg(OH)2.

    e) 200 cm3 de solucin 5 m de (NH4)2SO4 (dens.= 1,14 g/cm3).


    Rta.: a) 369,56 g, 2,71 mol.

    b) 131,04 g, 1,76 mol.

    c) 24,50 g, 0,25 mol.

    d) 36,89 g, 0,63 mol.

    e) 90,65 g, 0,69 mol.

    6.‑ Qu volumen de solucin acuosa de carbonato de sodio (Na2CO3) 0,5 m (dens.= 1,09 g/cm3) deber utilizarse en una reaccin en la que se requieren 12,6 g de sal?

    Rta.: 229,67 cm3.

    7.‑ Calcular la molaridad de las soluciones obtenidas:

    a) diluyendo 50 cm3 de solucin acuosa 3 M de NaOH a 1 dm3.

    b) diluyendo 100 g de solucin acuosa 2 m de HNO3 a 500 cm3.

    Rta.: a) 0,15 M.

    b) 0,36 M.

    8.‑ Una solucin acuosa de cido sulfrico concentrado al 88.43% m/m y dens.= 1,805 g/cm3 se diluye a un volumen 5 veces mayor. Calcular el volumen de cido diludo que se necesitar para preparar 5 dm3 de solucin acuosa del cido 1 N.

    Rta.: 769,23 cm3.

    9.‑ A 1,5 dm3 de solucin acuosa de nitrato (V) de calcio (Ca(NO3)2)2,5 M y dens.= 1,2 g/cm3 se le agregan 10 g de soluto. Calcular la normalidad de la solucin final sabiendo que su dens.= 1.28 g/cm3.

    Rta.: 5,39 N.

    10.‑ Se mezclan 4,5 kg de solucin acuosa 0,2 M de Cd(NO3)2 (dens.= 1,08 g/cm3) con 350 cm3 de solucin acuosa de la misma sal al28% m/m (dens.= 1,3 g/cm3). Expresar la concentracin de la solucin resultante en normalidad y molalidad sabiendo que su densidad es 1,16 g/cm3.

    Rta.: 0,64 N

    0,30 m.

    11.‑ Qu volmenes debern mezclarse de dos soluciones acuosas de cido ntrico cuyas concentraciones respectivas son N/2 y N/10 para obtener 2 dm3 de solucin de concentracin N/5?

    NOTA: Considerar volmenes aditivos.

    Rta.: 0,5 dm3 de sc N/2 y

    1,5 dm3 de sc N/10.

    Problema Opcional:

    12.‑ Se mezclan 125 cm3 de solucin acuosa 0,10 M de hidrxido de potasio (KOH), 150 cm3 de solucin acuosa 0,2 N de hidrxido de bario (Ba(OH)2) y 500 cm3 de solucin acuosa 0,15 M de clorato (V) de hidrgeno (HClO3).

    Sin usar masas atmicas relativas calcular:

    a) Nmero de equivalentes de cido o base que deben agregarse a la solucin asi obtenida, para neutralizarla totalmente.

    b) Nmero de equivalentes de sal presentes en el sistema antes y despus de efectuar la neutralizacin indicada en el punto a).

    Rta.: a) 0,0325 Equivalentes.

    b) 0,0425 Eq. iniciales. 0,0750 Eq.finales.

     
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