INSTITUTO TECNOLOGICO DE COSTA RICA/ESCUELA DE QUIMICA
QU-1103 2006
EJERCICIOS PARA RESOLVER TEMA 1: DISOLUCIONES
Desarrollo
Proceso de disolución y factores que la afectan
1. Explique las tres etapas del proceso de disolución del Na2Cr2O7 (s) en agua (H2O(l)) .
2. Un aumento en el grado de subdivisión de un sólido al disolverse en un líquido conlleva a un aumento de: solubilidad del soluto, velocidad de disolución. Explique claramente su escogencia. 3. Analice y determine si la siguiente afirmación es falsa o verdadera: “Para incrementar la
solubilidad de una sustancia gaseosa en un líquido, debe incrementarse la temperatura y la presión del sistema”. Justifique su respuesta.
4. Explique con base en los factores que afectan la solubilidad, por qué el metanol (CH3OH) es
soluble en: a) tetracloruro de carbono (CCl4) , b) etanol (CH3CH2OH).
5. El etano (CH3CH3) es un gas a temperatura y presión ambiente y se clasifica por tipo de
sustancia en: iónica, covalente polar, covalente no polar ó metálica. Experimentalmente se obtiene una disolución al mezclar el etano en metanol (CH3OH), el tipo de fuerza intermolecular
involucrada en el proceso es ______. Explique la solubilidad del etano en metanol.
6. Se sabe que el CH3CH2CH2NH2 es soluble tanto en agua (H2O) como en hexano (C6H14).
Complete el cuadro con la información solicitada y explique claramente la razón de este comportamiento con base en las fuerzas intermoleculares.
TIPO DE FUERZA
SUSTANCIA TIPO DE SUSTANCIA CONSIGO MISMO CON EL AGUA CON EL HEXANO CH3CH2CH2NH2
Agua (H2O)
Hexano (C6H14)
7. Al disolver las siguientes sustancias en agua, se da el proceso de ionización o el de disociación. Especifique el proceso marcando con X y complete la ecuación en los espacios respectivos.
Proceso Ioniza Disocia
H2O KOH(s) H2O FeCl3(s) H2O HClO4(ac) H2O CuSO4(s)
8. Con base en la información presentada en el cuadro, complete los espacios en blanco.
a) Indique el tipo de interacción (fuerza interpartícula) de cada soluto con los respectivos disolventes Soluto Solubilidad en agua (H2O) Tipo de interacción (soluto-disolvente) Soluto Solubilidad en tetracloruro de carbono (CCl4) Tipo de interacción (soluto-disolvente) KNO3 (nitrato de potasio) Soluble CH3CH2OH (alcohol etílico) Soluble CH3OH (alcohol metílico)
Soluble NH3 (amoniaco) Poco soluble HF (fluoruro de
hidrógeno)
Soluble I2 (yodo) soluble
b) Justifique la solubilidad del KNO3 en agua y del NH3 en tetracloruro de carbono, mediante los
factores necesarios.
9. Sobre las disoluciones, se afirma correctamente que:
Todo soluto covalente que se disuelva completamente, ioniza en el disolvente. En la etapa de solvatación, el soluto es rodeado por el disolvente.
La disolución se considera como proceso físico algunas veces, y otras como químico. Un soluto sólido en polvo es más soluble que él mismo en gránulos.
Miscibilidad es la propiedad de los fluídos decombinarse homogéneamente en cualquier proporción.
10. Con respecto del proceso de solubilidad se afirma correctamente que:
La constante dieléctrica alta de un disolvente, favorece el proceso cuando son solutos iónicos En los procesos de solubilidad exotérmicos, a mayor temperatura mayor solubilidad.
Un aumento de temperatura y la agitación siempre aumentan la solubilidad A mayor presión, mayor es la solubilidad de solutos gaseosos en un líquido En el caso de los sólidos, la solubilidad no se afecta al aumentar la presión 11. Se afirma correctamente que, la solubilidad:
Del oxígeno gaseoso en agua líquida, disminuye al aumentar la temperatura.
Es la masa en gramos de soluto disuelto en un volumen dado de disolvente a una temperatura específica.
De un sólido en un líquido aumenta con la agitación y un aumento del área de contacto. Es máxima, si la fase dispersa y la dispersante tienen el mismo estado de agregación. En todas proporciones de dos líquidos se denomina miscibilidad.
12. Con respecto del proceso de solubilidad y las disoluciones, se afirma correctamente que:
Un proceso exotérmico significa una interacción soluto-disolvente con menor energía que s-s, d-d. La energía absorbida en un proceso endotérmico es utilizada en romper fuerzas de atracción intermoleculares.
Se logra mayor solubilidad del CO2(g) en una bebida carbonatada al aumentar la presión del sistema.
En los procesos de solubilidad exotérmicos, a mayor temperatura mayor solubilidad. Todo proceso de disolución está acompañado de un aumento del desorden del sistema.
13. Considere las siguientes sustancias y las fuerzas intermoleculares presentes en cada una de ellas:
CH3CH2CH2OH N2 H2O CCl4
(A) (B) (C) (D)
se afirma correctamente que:
Entre (B) y (C) existen fuerzas de puente de hidrógeno.
(B) y (D) deben ser solubles entre sí, pues tienen el mismo tipo de fuerza. (A) establece fuerzas de dp-di al contacto con la sustancia (D)
Entre partículas de (D) se establecen fuerzas dp-dp.
(A) y (C) se unen por fuerzas intermoleculares del tipo pte de hidrógeno-pte de hidrógeno. 14. Se afirma correctamente que al preparar una disolución,
con un soluto en polvo, se agiliza el proceso de disolución. a altas presiones, se disuelve más sacarosa en agua.
con un soluto gaseoso habrá una solubilidad infinita si el disolvente es gaseoso. sólo se disuelven 0,01 mol/l del soluto, se dice que éste es insoluble.
con HBrO3 en agua, se disuelve mayor cantidad si se realiza con agitación.
15. Con respecto del proceso de solubilidad y las disoluciones, se afirma correctamente para las siguientes sustancias que:
A B C D
Sustancia C6H12O6 H2O C6H14 NaCl
(g/mol) 180 18 86 58
16. Considerando los factores que afectan la solubilidad, se afirma correctamente que:
Todo soluto gaseoso aumenta su solubilidad, al aumentar la presión y la temperatura. El tipo de sustancia, predomina sobre cualquier otro factor, para determinar solubilidad. En los procesos endotérmicos, por lo general, a mayor temperatura aumenta la solubilidad. Para disolver solutos iónicos, debe preferiblemente escoger disolventes con alta constante dieléctrica.
Dos sustancias consideradas insolubles deben ser de diferente tipo según el enlace químico. El proceso de disolución para la mezcla de B + D será un proceso químico.
Si C fuera un gas su velocidad de disolución será proporcional a la presión. Al disolver D en B ocurre un proceso de ionización antes de la solvatación. Si para A + B (∆H = -500 kJ), la velocidad de disolución disminuye al calentar. El factor aleatorio predomina si el ∆H = +10 kJ para la disolución de A+C.
Clasificación y preparación de las disoluciones
17. Sobre la clasificación de disoluciones, se afirma correctamente que:
Una disolución diluida es aquella que contiene 1 mole de soluto por litro de disolvente. Una disolución electrolítica fuerte conduce la electricidad hasta un máximo para descender posteriormente.
El disolvente tiene generalmente el mismo estado de agregación que la disolución. Una disolución acuosa de KOH produce una disolución electrolítica fuerte.
Una forma de obtener una disolución no electrolítica es a partir de un soluto covalente no ionizable.
18. Sobre la clasificación de las disoluciones, se afirma correctamente que:
La disolución tiene generalmente el mismo estado de agregación que el disolvente. Una disolución acuosa no electrolítica conduce poco la corriente eléctrica.
Los disolventes gaseosos disuelven solutos sólidos, líquidos y gaseosos. Si una disolución acuosa tiene presentes iones en movimiento es electrolítica. En las electrolíticas fuertes, a mayor cantidad de soluto mayor la conductividad. 19. Con respecto de la clasificación de las disoluciones, se afirma correctamente que:
Disoluciones de NaCl y KBr presentan una conductividad eléctrica alta.
Se produce una disolución sólida , al disolver un soluto líquido en un disolvente sólido. Disoluciones de alcoholes (RCOH) y ácidos (RCOOH) producen disoluciones electrolíticas débiles.
Los compuestos covalentes que ionizan producen disoluciones electrolíticas.
Las disoluciones saturadas contienen menos cantidad de soluto que las concentradas. 20. De acuerdo con la clasificación de las disoluciones, se afirma correctamente que:
La conductividad eléctrica de una disolución sobresaturada es fuerte. Las disoluciones insaturadas contienen muy poco soluto disuelto.
En las disoluciones, la conductividad eléctrica se da por el movimiento de las moléculas y los iones.
Una disolución acuosa de NaCl 0,001 mol/l es diluída con respecto de otra de LiF 0,01 mol/l. Las disoluciones sobresaturadas son mezclas homogéneas.
21. Con la información del siguiente cuadro sobre la solubilidad del BaBr2 a diferentes temperaturas:
Temperatura (ºC) 0 20 40 60 80
Solubilidad (g/100 g agua) 98 104 114 123 135
Indique claramente cómo prepararía una disolución sobresaturada con 500 g de agua a 40 ºC. Dé la masa de soluto utilizada y las temperaturas involucradas en su procedimiento.
22. Indique y explique cómo varía la conductividad eléctrica con la concentración en las disoluciones electrolíticas (fuertes y débiles).
23. Considere la siguiente información:
DISOLUCIÓN ACUOSA DE TIPO DE SOLUTO CLASIFICACIÓN DE LA DISOLUCIÓN KBr (bromuro de potasio) Iónico Electrolítica
HNO3 (ácido nítrico) Covalente polar Electrolítica C6H5OH (fenol) Covalente polar No electrolítica
Explique por qué las primeras dos disoluciones son electrolíticas a pesar de tener diferente tipo de soluto y la tercera es no electrolítica siendo el soluto covalente como el segundo.
24. Considere la siguiente información con respecto de la solubilidad del Na2SO4 en agua:
TEMPERATURA °C 30 40 50 60 70 80 100
g Na2SO4/100 g H2O 63 53 50 43 38 33 30
a) Si se prepara una disolución A con 30 g de Na2SO4 en 100 g de agua a 80°C, la disolución
resultante es: saturada , insaturada , sobresaturada.
b) Al comparar una disolución B que contiene 25 g de Na2SO4 en 100 g de agua a 80 °C. La
disolución es : diluida, concentrada con respecto de la disolución A. c) La disolución acuosa de Na2SO4 se clasifica por conductividad eléctrica
como:_____________
d) Complete la ecuación de disociación: Na2SO4(s) + H2O(l)→
e) Cómo prepararía una disolución sobresaturada de Na2SO4 a 60°C. Indique la cantidad de
soluto que utilizaría y escriba un procedimiento.
Unidades de concentración
25. Se tiene una disolución acuosa de NaNO2 51,6% m/v cuya densidad es 1,290 g/ml preparada a
partir del reactivo puro. MM NaNO2 = 69 g/mol. Se afirma correctamente que:
La masa molar de la disolución se obtiene sumando las masas molares del soluto y del disolvente. En 300 g de disolución, hay 120 g de NaNO2.
Si se evapora disolvente a esta disolución, la disolución es sobresaturada. En 100 ml de disolución, hay 77,4 g de agua.
Para preparar la disolución, es necesario disolver el reactivo antes de la dilución. 26. Considere la siguiente información, sobre la preparación y concentración de las disoluciones
A partir de un soluto puro, para preparar la disolución, se debe disolver y luego diluir. Toda disolución saturada es a la vez una disolución concentrada.
Al agregar 5 moles de soluto en 100 ml de disolución, se obtiene una cuya concentración es 50 molal.
Con 40 g de MgCl2 (MM= 95,2 g/mol) disueltos en 200 g de agua se obtiene una disolución
20%m/m.
Para preparar una disolución acuosa 1,5 x 104 ppm de oro, se requieren 15 g de oro disueltos en
27. Respecto de la preparación de disoluciones, se afirma correctamente que Una acuosa que es 0,5 molar de Al2(SO4)3 es 1,5 molar en ión SO42-
Si se disuelven 3 moles de sacarosa en 750 g de agua la disolución es 4 molal .
Para sobresaturar una disolución acuosa de oxígeno a 25ºC , se debe hacer burbujear más oxígeno y disminuir la temperatura.
Para preparar una disolución acuosa de etanol (CH3CH2OH) 25% m/m, se requieren 40 g de
etanol en 120 g de agua.
Si una disolución de tolueno en benceno es 12 ppm, para preparar a partir de esta, una que sea 6 ppm, se debe disminuir la cantidad de benceno a la mitad.
28. Determine la fracción molar del agua en una disolución acuosa 16,5% m/m en urea (NH2)2CO
MM(NH2)2CO = 60 g/mol) MMH2O = 18, 0 g/mol R/ XH2O = 0,94
29. Se quiere preparar 300 ml de una disolución acuosa de alcohol propílico (C3H7OH, MM = 60,09
g/mol, d= 0,804 g/ml), al 14% v/v y con una densidad de 0,975 g/ml. Para ello se dispone de otra disolución 20,1 molal y con una densidad de 0,881 g/ml. Calcule el volumen de la disolución 20,1 molal necesaria para la preparación y explique el procedimiento a seguir. R/ a) 72,7 ml indicar procedimiento!;
30. Una disolución acuosa de H2SO4 (MM = 98 g/mol) presenta una concentración 50% m/m y una
densidad de 1,40 g/ml. Para esta disolución determine: a) la molaridad R/ 7,14 molar; b) cuántos ml de esta disolución se requieren para preparar 750 g de disolución 5,1 molal R/ 357 ml 31. Una disolución de azúcar (sacarosa, C12H22O11) en agua se prepara disolviendo 14,3 g de azúcar
en 676 g de agua. La densidad de la disolución es 1,109 g/ml. Datos: MM C12H22O11 = 343 g/mol
MM H2O = 18 g/mol. Calcule la: a) molaridad (M) R/ 0,067 molar ; b) molalidad (m) R/ 0,062
molal
32. Se prepara una disolución disolviendo 23,4 g de Na2SO4 en agua hasta formar 125 ml de
disolución con densidad de 1,86 g/ml. MM Na2SO4= 142 g/mol; MM H2O= 18 g/mol. Calcule la
fracción molar del Na2SO4. R/ 0,014
33. Se prepara una disolución al mezclar 30 ml de glicerina con 31,7 gramos de etanol. Datos: para la glicerina, d= 1,26 g/ml, MM= 92,1 g/mol ; para el etanol, d = 0,789 g/ml, MM=46,1 g/mol ; para la disolución, d = 0,805 g/ml.
Calcule para la disolución resultante: a) la fracción molar de la glicerina R/ 0,37 ; b) el % m/v con respecto de la glicerina R/ 43,78 % m/v
34. En un análisis de metales pesados en un agua de desecho de una fábrica de cueros, se encuentra que 250 ml del agua contaminada (disolución) contiene 0,0036 g de Cr3+. Si la densidad de la disolución es 1,51 g/ml. ¿Cuál es la concentración de Cr3+ en partes por millón?
R/ 9,54 mg/kg
35. Se prepara una disolución mezclando 30 litros de glicerol (densidad = 1,25 g/ml, MM = 92,1 g/mol) con 32 kg de etanol (densidad = 0,789 g/ml, MM= 46,1 g/mol). La disolución resultante tiene una densidad de 0,805 g/ml. Calcule para la disolución resultante: a) % m/v, b) la fracción molar de glicerol, c) la molaridad
36. La acetona (MM = 58,05 g/mol) tiene una densidad de 0,7899 g/ml. Si se prepara una disolución acuosa a partir de 150 ml de acetona y se agrega suficiente agua hasta obtener 2500 ml de disolución. Calcule: a) la concentración molar de la disolución R/ 0,82 mol/l ; b) el % m/v R/ 4,74% y c) ¿cuántos mililitros de acetona se deben medir para obtener una disolución acuosa de 1000 ppm R/ 1,27 ml.
37. Calcule la concentración molar de una disolución acuosa de Pb(NO3)2 al 20 %m/m. La densidad
de la disolución es 1,20 g/ml. MM Pb(NO3)2 = 330,8 g/mol. R/ 0,73 mol/l
38. En un laboratorio químico se recibe una disolución acuosa de ácido clorhídrico (HCl(ac)) calidad
reactivo con una composición de 35% m/m y densidad de 1,1311 g/ml, MM HCl = 36,5 g/mol. Calcule: a) la concentración molar (M) de la disolución R/ 10,85 mol/l b) el volumen necesario de esta disolución de HCl recibida para preparar 255 ml de HCl 0,15 molar R/ 3,53 ml
39. El contenido de alcohol en un licor se expresa en términos del porcentaje en volumen de etanol presente (C2H5OH). MM C2H5OH = 46 g/mol. Calcule para un licor preparado al 10% m/v y
densidad de 0,798 g/ml, lo siguiente: a) la molalidad (m) para 500 ml de disolución R/ 3,11 mol/kg , b) el volumen de disolución que contendrán 0,125 moles de etanol R/ 57,5 ml
40. Una disolución acuosa de metanol cuya concentración es 26 % v/v; tiene una densidad de 0,895 g/ml. Datos para el metanol (CH3OH): MM = 32 g/mol , d= 0,792 g/ml. Para esta disolución,
calcule: a) % m/m. R/ 23% ; b) la molalidad. R/ 9,29 mol/kg ; c) la molaridad.
41. Una disolución acuosa de amoníaco (NH3, MM = 17 g/mol) tiene una densidad de 0,9 g/ml y una
concentración de 28 %m/m. Calcule: a) la molalidad. R/ 22,88 mol/kg ; b) la fracción molar del NH3 R/ 0,29 ; c) el % m/v R/ % m/v=25,2 %
42. Calcule la molalidad de una disolución de ácido fosfórico cuya concentración es 50,16 % m/v. Datos: d disolución= 1,254 g/ml; MM H3PO4= 98 g/mol. R/ m= 6,8 mol/kg
43. Se prepara una disolución acuosa 5,08 molar de CaCl2 cuya densidad es 1,396 g/ml. Calcule la
molalidad de la disolución, R/ 6,1 mol/kg b) el volumen necesario de la disolución inicial para preparar 300 g de disolución al 23 % m/m y densidad 1,185 g/ ml R/ 122 ml. Datos para el CaCl2 : MM = 111 g/mol; d = 2,152 g/ml
44. Calcule la molalidad de una disolución acuosa 8 molar de etanol, CH3CH2OH, MM etanol = 46,1
g/mol, d disolución = 0,941 g/ml. R/ 13,9 mol/kg
45. Calcule la molaridad de una disolución acuosa de amoniaco, NH3, 2,72 molal cuya densidad es
0,979 g/ml a 25°C. MM NH3 = 17 g/mol. R/ 2,54 mol/l
46. El líquido de la batería de los automóviles es una disolución acuosa de ácido sulfúrico (H2SO4)
3,85 molar cuya densidad es 1,253 g/ml. (MM H2SO4= 98 g/mol ; MM H2O= 18 g/mol). Calcule la
47. Con respecto de la concentración y la preparación de las disoluciones, se afirma correctamente: (Haga los cálculos respectivos y redondee el resultado final según corresponda)
Con datos de Xsoluto, Xdisolvente y la densidad del disolvente, se puede calcular la molaridad de la
disolución.
A partir del NaI, para preparar NaI(ac) al 25% m/v, se pesan 25 g de NaI y se añade agua hasta
100 ml.
Si en un refresco el contenido de cafeína es 5 ppm, en 355ml de refresco hay 1,78 mg de cafeína.
El volumen del disolvente es igual que, volumen de disolución – volumen de soluto. Al disolver 44 g de LiCl en 156 g de agua, se obtiene un % m/m de 22%.
48. Se prepara una disolución (densidad = 0,873 g/ml) con 130 g de tetraclorometano ( CCl4 MM=
153,9 g/mol y densidad igual a 1,589 g/ml) y 600 g de tolueno (C6H5CH3 , MM= 92,15 g/mol y
densidad= 0,866 g/ml), respecto de esta disolución se afirma correctamente que: (haga los cálculos respectivos y redondee el resultado final según corresponda)
En cada litro de disolución hay 1,0 moles de CCl4.
La fracción molar del tolueno en la disolución es 0,9, por tanto es el disolvente. La disolución es 2,17 ppm en CCl4 .
En 1 kg de tolueno hay disueltos 1,4 moles de CCl4.
En cada 500 ml de disolución hay 9,71 ml de CCl4.
49. Una disolución acuosa ( d = 1,022 g/ml) de ácido acético (CH3COOH), tiene una concentración de
18 % v/v . Se afirma correctamente que esta disolución: (haga los cálculos respectivos y
redondee el resultado final según corresponda) MM CH3COOH = 60 g/mol; d CH3COOH = 1,049
g/ml
Tiene 3,8 molsoluto / kg disolución.
Por cada 2 kg de disolvente tiene disueltos 7,6 moles de soluto. Es además 18,9 % m/v.
Como el disolvente es agua, la molaridad y la molalidad tienen el mismo valor. En la disolución existen 60 gramos de soluto.
Ejercicios de Preparación de disoluciones
50. Describa cómo prepararía 200 g de una disolución acuosa de KBr 0,4 molal a partir del reactivo sólido. Realice los cálculos e indique el procedimiento.
51. ¿Cómo prepararía 750 ml de una disolución 2,5 molar de glicerina a partir de la disolución del ejercicio 20 ?. Muestre los cálculos y el procedimiento. Densidad de la disolución = 0,123 g/ml. 52. Usted preparará 250 ml de una disolución acuosa de ácido tartárico al 5,15% m/m y con una
densidad de 1,116 g/ml a partir del reactivo sólido. (MM ác. tartártico = 152 g mol). a) Determine la masa en gramos del reactivo sólido R/ 14,37 g ; b) Indique paso a paso el procedimiento y el equipo que utilizará para preparar la disolución.
53. Se prepara una disolución con 125 g de tolueno (C7H8; MM =92,14 g/mol) y 530 g de benceno
(C6H6; MM=78,11 g/mol, d= 0,874 g/ml) resultando una disolución con una densidad de 0,871
g/ml. Cuántos ml de esta disolución deben tomarse para preparar 500 ml de otra disolución 0,7 mol/l?. R/ volumen = 194 ml.
54. ¿Qué volumen de la disolución acuosa AgNO3 0,035 molar se puede preparar a partir de 5 g de
AgNO3? MM AgNO3= 170 g/mol. R/ volumen = 0,84 litros
55. Se necesita preparar 200 ml de una disolución de ácido clorhídrico, HCl (ac), 0,85 molal con una densidad de 0,976 g/ml a partir de otra disolución al 35% m/m y 1,15 g/ml de densidad. ¿cuántos ml de la disolución concentrada se requieren?. Indique el procedimiento para su preparación. MM HCl = 36,5 g/mol. R/ 14,6 ml
56. Se necesita preparar (mediante el proceso de dilución) 230 ml de una disolución acuosa de nitrato de potasio, KNO3, con concentración de 0,15 mol/l, a partir de una disolución con una
concentración de 25% m/m y densidad de 1,1242 g/ml. MM KNO3 = 101,01 g/mol. Calcule el
volumen de la disolución al 25% necesaria para preparar la disolución deseada. R/ 12,4 ml 57. Determine el volumen de limonada al 1,5% m/v en ácido cítrico que se preparará a partir de 250
ml de jugo de limón al 8 % m/m en ácido cítrico con una densidad de 0,70 g/ml. R/ 933,3 ml 58. El amoniaco (NH3) concentrado es una disolución acuosa al 34,53 %m/m con una densidad de
0,880 g/ml. Calcule el volumen de la disolución concentrada que se necesita para preparar 250 ml de una disolución 1,4 % m/v. R/ 11,58 ml.
59. Calcule la cantidad en gramos de disolvente (H2O) que se necesita para preparar una disolución
acuosa 2 molal a partir de 68,3 g de NaCl. MM NaCl = 58,5 g/mol R/ 583,8 g
60. Se prepara una disolución (d = 0,895 g/ml), mezclando 33,52 ml de propanotriol (MM = 99,1 g/mol; d = 1,116 g/ml) con 200 ml de etanol (MM = 46,1 g/mol; d = 0,79 g/ml). Calcule: a) el % m/m. R= 19,14 % ; b) el volumen que se requiere de esta disolución para preparar 300 ml de otra disolución que sea 0,5 molar con una densidad de 0,283 g/ml. R/ 86,7 ml
61. Calcule la masa en gramos de agua que se necesita para preparar 325 ml de una disolución acuosa de NaOH 0,65 molar cuya densidad es 1,024 g/ml. MM NaOH= 40 g/mol R/324,4g de agua 62. El vinagre artificial es una disolución acuosa de ácido acético con una concentración
aproximadamente igual a 5 %m/v. Si un industrial dispone de una partida de ácido acético para uso alimentario, con una concentración igual a 80 %m/m (densidad = 1,05 g/ml), cuánta cantidad en gramos del ácido concentrado requerirá para producir 1000 litros del vinagre al 5 %m/v? R/ 62 500 g de vinagre al 5 % m/v.
63. Una disolución acuosa de glicerol [(CH2OH)2CHOH] al 48% m/m tiene una densidad de 1,12 g/ml.
MM (CH2OH)2CHOH = 92,09 g/mol; d = 1,26 g/ml. Calcule: a) el % v/v R/ 42,7 % b) la
molalidad (m) R/ 10 mol/ kg c) el volumen en militros que se deben medir preparar 0,75 litros de una disolución 2,9 molal cuya densidad es igual a 1,05 g/ml R/ 308,7 ml de glicerol al 48 % m/m 64. El HCl concentrado es una disolución acuosa de concentración 38 %m/m, posee una densidad de
1,18 g/ml. ¿Qué volumen de HCl concentrado se necesita para preparar 1000 ml de una disolución 4 molal cuya densidad es igual a 0,812 g/ml. MM HCl = 36,5 g/mol. R/ volumen = 230,5 ml
65. ¿Cómo prepararía una disolución acuosa de SrCl2 0,42 molar a partir de 25 ml de otra disolución
66. ¿Cómo prepararía 250 ml de disolución acuosa de fructuosa (D= 1,05 g/ml) al 32 %m/m a partir de otra disolución de fructuosa 2,4 molar?. Realice los cálculos correspondientes y dé el procedimiento para su preparación. Datos: C6H12O, MM= 180 g/mol; d= 1,14 g/ml.
R/ 194,44, ml
67. Calcule el volumen de disolución 0,15 molar que puede prepararse a partir de 5 ml de una disolución acuosa de ácido sulfúrico (H2SO4) que tiene una concentración de 244,66 molal en
ácido sulfúrico y una densidad de 1,84 g/ml. MM H2SO4 = 98 g/mol. R/ 0,6 litros.
68. Se desea preparar 500 ml de una disolución acuosa de ZnBr2 al 20 % m/m cuya densidad es
1,196 g/ml a partir de una disolución acuosa de ZnBr2 5,7 molar cuya densidad es de 2,002 g/ml.
Indique el volumen necesario de la disolución 5,7 molar que se debe medir para prepararla . MM ZnBr2 = 225 g/mol, d= 4,22 g/ml R/ 93,3 ml
69. Una disolución de ácido fosfórico (H3PO4) al 30 %m/m, tiene una densidad de 1,18 g/ml.
Determine el volumen de este ácido que debe medirse para preparar 200 ml de una disolución 2,5 molal con una densidad de 0,742 g/ml. Indique el procedimiento para su preparación. (MM H3PO4 = 92 g/mol). R/ 78,39 ml disolución
70. Se necesita preparar 250 ml de una disolución acuosa de ácido sulfúrico 1,5 molar a partir de una disolución de H2SO4 al 49% m/m cuya densidad es 1,39 g/ml. Calcule el volumen de H2SO4 al
49% que se requiere e indique el procedimiento. MM H2SO4= 98 g/mol. R/ volumen = 54 ml
71. Se desea preparar 450 ml de una disolución de ácido fosfórico 0,4 molal y con una densidad de 1,2 g/ml, a partir de otra disolución de ácido fosfórico 9 molar. Realice los cálculos e indique cómo la prepararía. (H3PO4, MM= 98 g/mol, d= 1,70 g/ml) R/ 23,1 ml
72. Una disolución acuosa de anticongelante con densidad de 1,084 g/ ml, es 6,087 molar en etilenglicol (HOCH2CH2OH) . MMetilenglicol= 62,07 g/mol. a) Calcule la masa en gramos de
etilenglicol por litro de disolución, b) Cómo prepararía un litro de esta disolución 6,087 molal partiendo de otra disolución al 9,2 molal cuya densidad es 1,892 g/ml. Realice los cálculos e indique el procedimiento.
73. El FeCl3 se utiliza en electrónica en el proceso de fabricación de circuitos impresos a una
concentración de 40% m/v. a) Partiendo de una disolución acuosa 2,6 molar de FeCl3, mediante
cálculos apropiados indique cómo prepararía 1,5 litros de FeCl3 al 40% m/v. R/ 1,42 litros de
disolución 2,6, indicar procedimiento. b) Cómo prepararía 10 kilogramos del FeCl3 al 40% m/v con
una densidad de 1,58 g/ml partiendo del reactivo sólido R/ 253,6 g FeCl3 ; indicar procedimiento.
MM FeCl3 = 162,2 g/mol
74. El AuCl3 (MM= 278 g/mol) es utilizado para recubrir de oro las patillas de algunos
microprocesadores. La disolución donde se realiza esta reacción debe poseer una concentración de 30% m/v en El AuCl3. Si se cuenta con una disolución (ddn= 1,165 g/ml) donde se disolvieron
500 gramos de la sal en 1 litro de disolvente (ddv = 1,00 g/ml). Explique cómo prepararía a partir
de esta disolución un litro de la disolución al 30% m/v. Realice los cálculos necesarios e indique el procedimiento. R/ 772,5 ml
75. Calcule el volumen en mililitros de una disolución acuosa de NaOH 18,94 molar (d= 1,515 g/ml) que se necesita para preparar 250 ml de NaOH 3,5 molal (d= 1,035 g/ml). MM NaOH = 40 g/mol; d
H20 = 1 g/ml. Indique el procedimiento para la preparación.
76. Una disolución acuosa de nitrato de calcio ( Ca(NO3)2 , MM = 164,1 g/mol, d = 2,36 g/ml) tiene
una concentración de 5,08 molar y densidad 1,365 g/ml A partir de esta se requiere preparar 250 ml de otra disolución al 12 %m/v y densidad 1,0911 g/ml. MMH2O = 18,0 g/mol , d= 1,00 g/ml
(haga los cálculos respectivos y redondee el resultado final según corresponda) Se toman 49,1 g de la disolución 5,08 molar y se agrega 236,9 g de agua. En los 250 ml de disolución final hay 0,7 moles de Ca(NO3)2
Se miden 36,0 ml de la 5,08 molar y se agrega agua hasta 250 ml En los 49,1 g de la disolución 5,08 molar hay 30,0 g de Ca(NO3)2
Se toman 30,0 ml de la disolución al 12% m/v y se agrega agua hasta completar los 250 ml 77. Se prepara una disolución acuosa de ácido sulfúrico (H2SO4)3,4 molal y de densidad 1,94 g/ml.
Se afirma correctamente que: (haga los cálculos respectivos y redondee el resultado final según corresponda) MM H2SO4= 98 g/mol
La disolución contiene 333,2 g de soluto El volumen de disolución es 1940 ml.
En 250 ml de disolución hay 121,2 g de H2SO4.
La disolución contiene 3,4 mol de H2SO4 por litro de disolución.
En 100 ml de disolución hay 145,5 g de agua.
78. Se tiene una disolución acuosa de acetona (CH3COCH3, MM= 58 g/mol,d= 0,79 g/ml) 5% m/v con
una densidad de 0,97 g/ml. A partir de esta se desea preparar 450 mL de otra disolución de una concentración 1% m/m y densidad de 0,98 g/mL. Se afirma correctamente que: (haga los cálculos respectivos y redondee el resultado final según corresponda)
se toman 88,2 ml al 5% m/v y se agrega agua hasta 450 ml. se deben agregar 88,2 gramos de agua a la disolución del 5% m/v. Se toman 85,6 g de la disolución al 5% m/v y se agrega 355,4 g de agua. Al agregar 85,6 g de disolución al 5% m/v, se agregan 4,4 g de soluto.
se toman 441 ml de la disolución al 1% m/m y se diluye con agua hasta 450 ml.
Propiedades coligativas
79. Sobre las propiedades de las disoluciones se afirma correctamente que: Todas dependen de la naturaleza y cantidad del soluto y del disolvente
Se llaman coligativas aquellas que dependen únicamente de la cantidad de soluto El color, olor y sabor son propiedades constitutivas de las disoluciones
Si se aumenta la cantidad de soluto no volátil a una disolución su presión de vapor aumenta El paso de disolvente de una disolución a otra, a través de una membrana semipermeable, representa una propiedad coligativa
80. Considere las siguientes disoluciones acuosas a 25C:
Disolución acuosa de Concentración molal
(a) cloruro de aluminio (AlCl3) 0,015
(b) alcohol etílico (CH3CH2OH) 0,020
(c) Hidróxido de amonio (NH4OH) 0,020
(d) glucosa (C6H12O6) 0,015
Se afirma correctamente que la disolución:
(a) presenta la mayor temperatura de ebullición.
(b) tiene el igual número de partículas de soluto disuelto que la disolución c). (c) tiene menor temperatura de congelación que la disolución b)
el valor de factor de van’t Hoff en (d) es igual a 1. (b) tiene menor presión de vapor que la disolución a) 81. Considere las siguientes disoluciones acuosas a 25C:
Disolución acuosa de Concentración molal
(A) Cloruro de sodio (NaCl) 0,022
(B) Oxido de carbono (IV) (CO2) 0,011
(C) bicarbonato de hierro (III) (Fe(HCO3)3) 0,015
(D) Alcohol etílico (CH3CH2OH) 0,04
Sobre sus propiedades coligativas se afirma correctamente que la disolución: (D) presenta la mayor temperatura de ebullición.
(A) y (B) presentan igual presión de vapor (C) tiene mayor presión osmótica que (B) (B) tiene un factor de van't Hoff igual a 2. De menor temperatura de congelación es la (C). 82. Considere las siguientes disoluciones acuosas:
DISOLUCIÓN SOLUTO CONCENTRACIÓN (mol/l)
A H2SO4 0,05
B Pb(CN)4 0,03
C C10H20OH 0,06
Se afirma correctamente que
F Al separar A y B por una membrana semipermeable se da osmosis de A a B V C tiene el mayor punto de congelación
F Se debe suministrar mas energía para hervir A F B posee mayor presión de vapor que C
F La mejor anticongelante es A
83. Dadas las siguientes disoluciones acuosas: A), B), C) y D)
DISOLUCIÓN ACUOSA DE A B C D
SOLUTO CaCl2 CH3CH2OH NaCl C12H22O11
CONCENTRACION (mol/kg) 0,35 0,15 0,20 0,10
1) Ordénelas de menor a mayor temperatura de ebullición: _____< _____ < _____ < _____ 2) Explique el ordenamiento seguido
84. Si se tienen dos disoluciones acuosas separadas por una membrana semipermeable, la disolución A contiene Ca 0,05 molar y la B contiene CH3CH2OH (etanol) 0,05 molar. Indique si
ocurre el proceso de ósmosis. Justifique su respuesta claramente. 85. Con base en la información suministrada a 25ºC:
Disolución acuosa de: Concentración molal a) bromuro de potasio (KBr 0,10
b) etanol (CH3CH2OH) 0,20 c) sulfato de aluminio (Al2(SO4)3 0,05 d) cloruro de calcio (CaCl2) 0,10 Complete lo siguiente:
i) Las disoluciones que presentan igual temperatura de congelación son: _____ y ______ ii) El factor de van´t Hoff para las disoluciones es: a)____, b) ____ y c) ____
iii) La disolución que presenta mayor temperatura de ebullición en la ____. Justifique su respuesta.
86. Dadas las siguientes disoluciones acuosas:
DISOLUCIÓN ACUOSA DE A B C C
SOLUTO C12H22O11 Al2(SO4)3 CH3CH2OH HCl(ac)
CONCENTRACION (mol/kg) 0,15 0,08 0,08 0,10
La disolución que presenta la mayor temperatura de ebullición es la ____ y la de menor temperatura de congelación es la ____. Justifique su respuesta.
87. Con respecto de las propiedades coligativas, se afirma que:
A igual concentración, disoluciones acuosas de NaCl y CH3OH tienen igual presión de vapor.
La presión osmótica, es la presión que se aplica para que se dé el proceso de ósmosis. A mayor disminución de la presión de vapor de la disolución, menor será la temperatura de congelación.
La temperatura de ebullición del disolvente puro es menor que la de la disolución.
El factor de van´t Hoff indica el grado de ionización o disociación de un soluto en un disolvente. 88. Considere las siguientes disoluciones acuosas a 25C:
Disolución acuosa de Concentración molal (mol/kg) A) Fosfato de sodio (Na3PO4) 0,02
B) Alcohol propílico (CH3CH2CH2OH) 0,03
C) Sacarosa (C12H22O11) 0,06
D) Hidróxido de sodio (NaOH) 0,03
Se afirma correctamente que la disolución: B tiene la menor temperatura de ebullición.
A tiene el mayor número de partículas de soluto disuelto. C tiene igual temperatura de congelación que D.
D tiene una presión osmótica mayor que la disolución A A y D presentan la menor presión de vapor
89. Con respecto de las propiedades coligativas, se afirma que:
Son propiedades físicas que dependen de la cantidad y naturaleza del soluto disuelto.
La disminución de la presión de vapor de la disolución depende de los moles de soluto disuelto. Al agregar NaCl al agua, se aumenta la temperatura de ebullición de la disolución.
Al agregar disolvente puro a una disolución, la temperatura de congelación disminuye. Para detener el proceso de ósmosis, se aplica a la disolución más concentrada una presión igual a π.
90. Considere las siguientes disoluciones acuosas y su concentración
Disolución Soluto Concentración (mol/kg)
A KNO3 0,025
B NaOH 0,03
C CH3OH 0,045
D HNO3 0,03
Se asegura correctamente que la disolución:
que tiene la mayor temperatura de congelación es la (B). (B) tiene la misma presión de vapor que la disolución (D). Con mayor presión osmótica es (C).
(A) presenta un factor de van´t Hoff igual a 2. Con menor temperatura de congelación es (C). 91. Considere las siguientes disoluciones acuosas:
DISOLUCIÓN SOLUTO CONCENTRACIÓN (mol/l)
A K2SO4 0,05
B C12H22O11 0,035
C HCl 0,06
Se afirma correctamente que la disolución
(B) es la que tiene mayor temperatura de congelación.
(B) tiene una mayor diferencia en la presión de vapor, con respecto al agua pura. (A) tiene mayor temperatura de ebullición que la disolución (C).
(C) tiene mayor presión de vapor que la disolución (A).
Al separar (A) y (C) por una membrana semipermeable, se aplica presión en (C) para evitar la ósmosis.
