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Unidades de cálculo de concentración química. Lorena Corrotea Rojas QUÍMICA EN PROCESOS PRODUCTIVOS Instituto IACC 08-06-2020

Desarrollo

1. Calcular la masa molar de las siguientes sustancias químicas. (2 puntos) a. (Mg3 (AsO4)2) b. C12 H22O11 c. HNO2

La masa molar M está dada por la suma de sus pesos atómicos Mg=24.31, As=74.92, O=16.0, C=12.01, H=1.008, N=14.01 a) Mg3 (AsO4)2 =3*Mg+(As+4*O)*2=3*24.31+(74.92+4*16)*2 = 350.77gr/mol b) C12 H22O11=12*C+22*H+11*O=12*12.01+22*1.008+11*16=342.296 gr/mol c) HNO2=H+N+2*O=1.008+14.01+2*16=47.18 gr/mol 2. Calcular la cantidad de átomos o moléculas según corresponda. (1 punto) a. 2,0 g de Cu b. 1,5 g de CH4

Lo que sabemos es que 6.023*1023 átomos pesan igual al peso atómico de un átomo o molécula. a) 2,0 g de Cu

Peso atómico del cobre=63.55 gr/mol tienen 6.023*1023

2

gr de Cu tienen =

2 gr∗6.023∗1023 atomos /mol 22 =1.896∗10 átomos de Cu 63.55 gr /mol

b) 1,5 g de CH4

Masa molar de CH4 = (12.01+4*1.008)=16.042 gr/mol 1.5 gr∗6.023∗10 23 atomos /mol 22 1,5 g de CH4 tienen: =5.631∗10 átomos de CH4 16.042 gr / mol 3. Se disuelven 45 g de NaOH en 520 g de agua. (1 punto) Calcular: a. Concentración % p/p. b. Molalidad. a) Concentración % p/p. %p/p=

45 gr NaOH ∗100=7.96 % de NaOH 45 gr NaOH +520 gr de agua

b) Molalidad. Moles de soluto/kg de disolvente

Masa molar de NaOH=22.99+16.0+1.008=39.998 gr/mol 45/39.998 gr NaOH mol NaOH =2.16 gr∗1 kg Molalidad= kg solvente (agua) 520 de agua 1000 gr

c) Calcular los gramos de HSO4 que se requieren para preparar 700 ml de solución al 0,4 M. (1 punto) M es moles/litro de solución V=volumen de la solución=700 ml*1L/1000ml=0.7 L Masa molar de HSO4 = (1.008+32.07+4*16)=97.078 gr/mol x gr de HSO 4 M =0.4

gr = mol

masa molar HSO 4(

x gr de HSO 4=0.4

gr ) mol

0.7 L mol gr ∗0.7 L∗97.078 =27.18 gr L mol

( )

d) Determine el volumen de solución al 17% p/v que se puede preparar con 20 g de soluto y suficiente agua. (1 punto) La concentración p/v es el peso del soluto por volumen de solución. (gr soluto/ml solución)

17 gr gr 20 gr =0.17 = 100 ml ml V (ml)

( )

Despejamos los ml de solución: V (ml )=

20 gr gr 0.17 ml

V ( ml ) =117.64 ml de solucion Se pueden preparar 117.64 ml de solución e) Determinar la molaridad de una disolución formada al disolver 45 gramos de NaOH en 550 gramos de agua, si la densidad de esta solución es de 1000 kg/m³. (1 punto) La molaridad M está dada en moles/L de solución Masa molar de NaOH=22.99+16.0+1.008=39.998 gr/mol Moles de NaOH = 45 gr/39.998 gr/mol=0.01126 mol M=

0.01126 mol V ( L de solucion)

La densidad de la solución está dada por: Densidad Solucion=1000

kg gr 45 gr de NaOH =1000( )= 3 L V (L de solucion) m

( )

Observamos que el volumen de la solución lo podemos obtener desde la densidad de la solución: V solucion=

45 gr de NaOH =0.045 Lde solucion gr 1000( ) L

Calculamos la molaridad con el volumen determinado por la densidad de la solución

M=

0.01126 mol =0.250 mol /L 0.0045 L

f) Determinar el procedimiento para: (2 puntos) a. Calcular cuántos gramos de HCl hay en 15 mL de solución 0,300 M. b. Identificar los riesgos asociados cuando se manipula HCl. a) La molaridad M está dada en moles /L. El procedimiento para calcular los gramos de HCL , conociendo el volumen de la solución y su concentración molar es: 1) la concentración molar la multiplicamos por el volumen de la solución, obtenemos los moles de HCL. 2) Los moles de HCL lo multiplicamos por la masa molar del HCL y obtenemos los gramos de HCL Calculamos y/o transformamos datos necesarios Trasformamos el vol. de la solución de ml a litros (L) V= 15 ml*(1L/1000ml)=0.015 L. Calculamos la masa molar del HCL=(1.008+35.45)=36.458 (gr/mol) Aplicamos el procedimiento: 1) Moles HCL en la solución = M*V=0.3 (mol/L)*0.015 (L)=0.0045 mol de HCL 2) gr de HCL = mol de HCL * masa molar (gr/mol)=0.0045 (mol) * 36.458 (gr/mol)=0.164 gr de HCL b) Riesgos asociados al manipular HCL: El HCL es un líquido altamente corrosivo por las propiedades acomplejante del cloruro (CL-) y acidas del protón H+ Tiene riesgos por: 1) Inhalación 2) Contacto 3) Ingestión

Bibliografía

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