

Quimica
Ejercicios
1) Calcula el % m/m de una soluciĆ³n que tiene 6 gramos de soluto en 80 gramos de soluciĆ³n.
Aplicamos la fĆ³rmula:
% m/m = 6 grs x 100 / 80 grs
% m/m = 7.5
2) Calcula el % m/m de una soluciĆ³n que tiene 10 grs. de soluto y 110 grs. de solvente.
En este caso, la masa de la soluciĆ³n es de 120 grs. ya que resulta de sumar los 10 grs. de soluto mas los 110 grs. de solvente.
% m/m = 10 grs x 100 / 120 grs
% m/m = 8.33.
3) Calcula la masa de soluto que tendrĆa una soluciĆ³n de 220 grs. que es 4% m/m.
En este caso podemos despejar la masa de soluto de la fĆ³rmula. Nos queda.
masa de soluto = % m/m x masa soluciĆ³n / 100
masa de soluto = 4% x 220 grs / 100
Masa de soluto = 8.8 grs.
4) Cuantos grs. de soluto y solvente tendrĆ”n 320 grs. de soluciĆ³n cuya concentraciĆ³n es 5 % m/m:
masa de soluto = 5 % x 320 grs / 100
Masa de soluto = 16 grs.
La masa de solvente es fĆ”cil obtenerla. Directamente le restamos a la masa de la soluciĆ³n la masa de soluto.
Masa de solvente = 320 grs. ā 16 grs.
Masa de solvente = 304 grs.
5) Cuantos gramos de soluto tendrĆ”n 1200 ml de soluciĆ³n cuya concentraciĆ³n es de 6% m/v.
De la fĆ³rmula:
% m/v = masa de soluto x 100 / volĆŗmen de sciĆ³n
despejamos la masa de soluto.
masa de soluto = % m/V x volĆŗmen de sciĆ³n / 100
masa de soluto = 6 % m/v x 1200 ml / 100
V = 80 grs x 100 / (5 % m/v sciĆ³n)
Masa de soluto = 72 grs.
6) Que volumen tendrĆ” una soluciĆ³n al 5% m/v que contiene 80 grs. de soluto.
De la misma fĆ³rmula utilizada en el anterior problema despejamos el volumen.
V = ( masa de soluto x 100) / ( % m/v sciĆ³n)
V = 1600 ml.
7) CuĆ”l serĆ” el % v/v en una soluciĆ³n que se preparo con 9 ml de soluto y 180 ml de solvente.
El volumen de la soluciĆ³n lo obtenemos sumando a ambos volĆŗmenes.
% v/v = ( volĆŗmen de soluto x 100 ) / ( volĆŗmen de sciĆ³n )
% v/v = (9 ml / 189 ml) x 100
% v/v = 4.76.
8) CuĆ”les son los volĆŗmenes del soluto y solvente de una soluciĆ³n de 2000 ml al 16 % v/v.
VolĆŗmen de soluto = ( % v/v sciĆ³n x VolĆŗmensciĆ³n )
VolĆŗmen de soluto = ( % v/v sciĆ³n x VolĆŗmensciĆ³n ) / 100
VolĆŗmen de soluto = (16 % x 2000 ml) / 100
Volumen de soluto = 320 ml.
Volumen de solvente = 2000 ml ā 320 ml.
Volumen de solvente = 1680 ml.
Densidad:
Con la densidad podemos transformar o pasar una cantidad de masa a su equivalente en volumen o viceversa.
Densidad = masa / volumen
AquĆ les dejo 2 ejemplos.
1) Cuantos grs. habrĆ”n en un volumen de 12 ml de una soluciĆ³n que tiene una densidad de 1.84 gr/ml.
Masa = Densidad x Volumen
Masa = (1.84 gr./ml) x 12 ml.
Masa = 22.08 grs.
2) Que volumen tendrĆ” una masa de 28 grs. de una soluciĆ³n cuya densidad es 1.76 gr./ml.
De la fĆ³rmula anterior despejamos al volumen.
V = masa / densidad
V = 28 grs / 1,76 grs/ml
V = 15.91 ml.
Molaridad:
1) Calcula la M de una soluciĆ³n que tiene 8 grs. de hidrĆ³xido de sodio (NaOH) en 680 ml de soluciĆ³n.
SegĆŗn la fĆ³rmula de Molaridad.
M = n / V
Para calcular la Molaridad hay que saber la cantidad de moles y el volumen expresado en litros.
La cantidad de moles se calcula por
n = masa / ( Peso molecular )
n = 8 grs / 40 grs
n = 0.2 moles. Los 680 ml pasados a litros son 0,68 lts.
M = ( 0,2 moles ) / ( 0,68 lts )
Molaridad = 0.294 M (molar).
2) Cuantos moles de Ć”cido clorhĆdrico (HCl) serĆ”n necesarios para hacer una soluciĆ³n 1,4M que tenga un volumen de 3.6 lts.
M = n / V
Despejamos n de la fĆ³rmula quedando:
n = M x V
n = 1,4 M x 3.6 lts.
n = 5.04 moles.
3) Que volumen tendrĆ” una soluciĆ³n que es 2 M y contiene 18 grs. de hidrĆ³xido de potasio. (KOH).
El volumen lo despejamos de la fĆ³rmula de molaridad. Y los 18 grs. de soluto lo pasamos a moles.
M = n/V v = n/M
n = masa/PM n = = 0.321 moles.
V = ( 0,321 moles ) / 2 M
V = 0.16 lts.
4) Como prepararĆa 2 lts. de una soluciĆ³n 0,5 M de hidrĆ³xido de sodio (NaOH) a partir de otra, tambiĆ©n de hidrĆ³xido de sodio, cuya concentraciĆ³n es 1.8 M.
Cuando se prepara una soluciĆ³n a partir de otra de mayor concentraciĆ³n lo que se hace es tomar una cantidad de la de mayor concentraciĆ³n y luego se la diluye con agua hasta llegar al volumen requerido de la de menor concentraciĆ³n. Para saber cuĆ”nto debemos tomar de la mĆ”s concentrada usamos la siguiente fĆ³rmula.
M1 x V1 = M2 x V2
Los subĆndices numĆ©ricos se usan para diferenciar a las dos soluciones de distinta concentraciĆ³n. Llamamos 1 a la mĆ”s concentrada y 2 a la mĆ”s diluida.
1.8 M x V1 = 0.5 M x 2 lts.
V1 = ( 0,5 M x 2 lts ) / ( 1,8 M )
V1 = 0.555 lts.
Se toman 0.555 lts de la soluciĆ³n mĆ”s concentrada o 555 ml y se disuelven hasta 2 litros.
5) Calcula la M de una soluciĆ³n de Ć”cido sulfĆŗrico (H2SO4) de densidad 1.82 gr/ml y de 94% de pureza.
Sabemos que para calcular la molaridad tenemos que tener los datos de la cantidad de moles y el volumen expresado en litros.
A partir de la densidad deducimos que en un ml de soluciĆ³n hay 1.82 grs. de masa de soluciĆ³n. Por lo tanto en 1 litro habrĆ” 1820 gramos de soluciĆ³n. Ahora bien, de esos 1820 gramos solo el 94% es puro en el soluto que tenemos. Con un simple cĆ”lculo de porcentaje obtendremos la cantidad que realmente hay de soluto en esos 1820 gramos.
1820 grs. x 0.94 = 1710.80 grs.
A partir de esta masa sacamos la cantidad de moles.
n = ( 1710,80grs ) / ( 98 grs/mol )
n = 17.457 moles.
Estos cƔlculos se basaron al principio cuando usamos la densidad en un volumen de 1 litro. Por lo tanto si dividimos esta cantidad de moles por un litro obtenemos directamente la molaridad.
Molaridad = 17.457 M (molar).
6) Se dispone de un Ć”cido nĆtrico comercial del 96,73% en peso y 1,5 gr/ml densidad ĀæCuĆ”ntos ml de Ć”cido concentrado serĆ”n necesarios para preparar 0,2 litros de disoluciĆ³n 1,5 molar de dicho Ć”cido?
Directamente lo podemos hacer cambiando las unidades con los factores de conversiĆ³n hasta llegar a molaridad. Se van cancelando las unidades viejas y quedan solo las nuevas, es decir mol/litro que es M (molaridad):
Primero usaremos el porcentaje de pureza, luego la densidad, los mililitros a litros y por Ćŗltimo pasaremos la masa a moles.
(96,73 grs soluto / 100 grs soluciĆ³n) x (1,5 grssoluc / 1 ml soluc) x (1000 ml soluc / 1 litro) x (1 mol acido nĆtrico / 63 grs soluto) = 23 M
Ahora con la fĆ³rmula M1 x V1 = M2 x V2 calculamos el volumen del Ć”cido concentrado que necesitarĆ”s. Podes llamar con el 1 a la soluciĆ³n concentrada y con el 2 a la nueva soluciĆ³n.
V1 = M2 x V2 / M1 = 1.5 M x 0,2 lit / 23 M = 0.013 lit = 13 ml
Entonces tomas 13 ml de la soluciĆ³n concentrada y le agregas agua hasta que llegues a los 200 ml o 0,2 litros que nos piden.
7) CuĆ”l serĆ” la Normalidad de una soluciĆ³n de Ć”cido clorhĆdrico que tiene 6 grs. de este en 1200 ml de volumen.
A partir de la fĆ³rmula:
N = NĀ° de equivalentes de soluto / V (scion en lts)
Tenemos que calcular el nĆŗmero de equivalentes de soluto y pasar a litros el volumen que ya tenemos de soluciĆ³n.
En el caso de los Ć”cidos el nĆŗmero de equivalentes se calcula dividiendo la masa de este por el peso del equivalente quĆmico de este. El equivalente quĆmico en el caso de los Ć”cidos se calcula dividiendo el peso molecular por la cantidad de hidrĆ³genos que tiene la molĆ©cula. El Ć”cido clorhĆdrico tiene un peso molecular de 36.5. Tiene un solo Ć”tomo de hidrĆ³geno, por lo tanto su peso equivalente es el mismo.
N de eq soluto = ( 6grs ) / ( 36,5 grs/eq )
N de eq. Soluto = 0.164 equivalentes.
Normalidad = (0,164 equiv) / ( 1,2lts)
Normalidad = 0.137.
8) A un recipiente que contiene 200 mL de soluciĆ³n acuosa 0.2 M de H2SO4 se le agregan 10 mL de H2SO4 puro (densidad=1.83 g/mL). Suponiendo volĆŗmenes aditivos, calcular para la soluciĆ³n resultante la normalidad.
Debemos calcular el nĆŗmero de moles totales y despuĆ©s el de equivalentes en este caso. Por ejemplo en la primera soluciĆ³n tenemos:
Moles = 0,200 lts x 0,2M = 0,04 moles.
Como el H2SO4 tiene 2 hidrĆ³genos la cantidad de equivalentes es moles x 2 = 0,08 equivalentes.
Ahora calculamos los equivalentes de la otra soluciĆ³n. Pero de la otra no tenemos la Molaridad, por lo tanto la debemos calcular de la densidad y del % de pureza que es del 100% por ser puro.
M = 1,83 grs/ml x 1000 ml/litro x 1 mol/98 grs = 18.67 M (molar) por lo tanto tiene 18,67 M x 0,01 litros = 0,187 moles o sea, 0,374 equivalentes.
Si sumamos tenemos 0,08 equivalentes + 0,374 equivalentes = 0,454 equivalentes en total al mezclar ambas soluciones. Entonces N = equiv/litros. N = 0,454 equiv / 0,21 litros = 2.16 N de la soluciĆ³n final. El volĆŗmen de 0,21 litros se obtuvo sumando los volĆŗmenes aditivos.
9) Que volumen tendrĆ” una soluciĆ³n 2.6 N de hidrĆ³xido de calcio ( Ca(OH)2 ) si la cantidad de soluto usada fue de 4 moles.
N = NĀ° eq (st0) / V
Despejamos el volumen:
V = NĀ° eq (st0) / N
En este caso tenemos moles pero no equivalentes. Se puede pasar de una manera sencilla de moles a equivalentes. Teniendo en cuenta que para calcular el peso de un equivalente de un hidrĆ³xido se divide al peso molecular por la cantidad de grupos oxhidrilos. El peso del equivalente es el peso molecular dividido por 2. Ya que este hidrĆ³xido posee 2 grupos oxhidrilos. El peso molecular es 40. Por lo tanto el peso del equivalente de Ca(OH)2 es 20. Deducimos por lo tanto que en un mol de este compuesto hay 2 equivalentes. Como tenemos 4 moles del hidrĆ³xido tenemos 8 equivalentes.
V = 8 eq / 2,6N
V = 3.077 litros.
10) Calcula la Normalidad de:
Una soluciĆ³n 4 M de NaOH.
Una soluciĆ³n 6 M de Mg (OH)2
Una soluciĆ³n 0.5 M de H2SO4
Una soluciĆ³n 0.8 M de HNO3
En el caso del NaOH vemos que tiene un solo radical oxhidrilo, o sea que el peso molecular o el mol coincide con el peso de un equivalente quĆmico. Por lo tanto si es 4 M tambiĆ©n serĆ” 4 N.
En el segundo caso, el Mg(OH)2, tiene 2 grupos oxhidrilos. El peso de un equivalente serĆ” la mitad del peso molecular. En un mol hay dos equivalentes. Entonces si es 6 M serĆ” 12 N.
En el tercer caso, vemos que el Ć”cido sulfĆŗrico tiene 2 hidrĆ³genos. O sea que el peso de su equivalente serĆ” la mitad de su mol o peso molecular. En un mol hay dos equivalentes. Asi que si es 0.5 M serĆ” 1 N.
En el Ćŗltimo caso, este Ć”cido (Ć”cido nĆtrico), tiene un solo hidrĆ³geno. Asi que un mol equivale a un equivalente. Es igual su molaridad y su normalidad. Es 0.8 M y 0.8 N.
11) Calcula la molalidad de una soluciĆ³n que se prepara con 16 gramos de HidrĆ³xido de Potasio (KOH) y 1600 gramos de agua.
La fĆ³rmula es:
m = Moles (st0) / Kg svte
Tenemos que transformar los 16 grs. del soluto a moles.
n = (16 grs) / (56 grs / mol)
n = 0.286 moles.
Esta cantidad de moles estĆ” presente en 1600 gramos de agua. Por lo tanto en 1 kg de agua habrĆ”.
m = (0,286 moles) / (1,6 Kgs)
0,179 m (molal).
12) Cuantos gramos de soluto habrĆ” en una soluciĆ³n 2.8 m de Li(OH), que se hizo con 500 ml de agua.
En el caso del agua 1 gramo equivale a un ml. Por lo tanto aceptamos que 500 ml son 500 grs.
Primero calcularemos la cantidad de moles de soluto. Despejando de la fĆ³rmula:
m = n / kgssvte
n = m x kg de svte.
n = 2.8m x 0,5 kgs.
n = 1.4 moles.
Ahora el Ćŗltimo paso es pasar esta cantidad de moles a gramos.
La masa es igual al peso molecular por la cantidad de moles.
Masa = 23.94 grs./mol x 1.4 moles.
Masa = 33.52 gramos.
13) Calcula la masa de agua que se utilizĆ³ para preparar una soluciĆ³n 2,2 m si se utilizĆ³ 12 gramos de soluto (NaOH).
Primero hay que saber la cantidad de moles de soluto. El peso molecular de NaOH es de 40.
moles = 12 grs / (40 grs/mol)
0.3 moles. Luego de la fĆ³rmula de m:
m = moles/kgssvte Kg svte = moles sto / m
Kgs de solvente = 0,3 moles / 2,2 m
0.136 kilos o 136 gramos de agua.
14) Calcula la M y N de una soluciĆ³n que se preparĆ³ con 28 gramos de Mg(OH)2 al 82 % de pureza en un volumen final de 1600 ml.
Primero debemos corregir la masa de 28 gramos ya que al no ser 100% pura en realidad no hay 28 gramos sino que habrĆ” algo menos.
28grs. x 0.82 = 22.96 gramos.
Estos gramos ahora lo pasaremos a moles.
Moles = 22,96 grs / (58,3 grs/mol)
Moles = 0.39 moles.
Molaridad = 0,39 moles / 1,6 lts
Molaridad = 0.24 M (molar).
Como este hidrĆ³xido tiene 2 radicales oxhidrilos. Por cada mol tenemos 2 equivalentes. Por lo tanto serĆ” 0.48 N (Normal).