3 QUIMICA Schaum

PROBLEMAS RESUELTOS 203
12.10. ¿Cuál es la concentración molar de una disolución que contiene 16.0 g de CH 3 OH en 200 mL de disolución?
La masa molar del CH 3 OH es 32.0 y el cálculo para determinar la molaridad es:
M =
mol de soluto 16.0 g/(32 g/mol)
= = 2.50 mol/L = 2.50 M
L de disolución 0.200 L
12.11. Calcule la concentración molar de las dos disoluciones siguientes: a) 18.0 g de AgNO 3 por litro de disolución,
y b) 12.00 g de AlCl 3 · 6H 2 O por litro de disolución.
a)
18.0 g/L
169.9 g/mol = 0.106 mol/L = 0.106 M; b) 12.00 g/L
= 0.0497 mol/L = 0.0497 M
241.4 g/mol
12.12. ¿Cuánto (NH 4 ) 2 SO 4 se requiere para preparar 400 mL de una disolución M/4 (M/4 = 1 4 M)?
La masa molar del sulfato de amonio es 132.1. Un litro de disolución M/4 contiene:
1
4 (132.1 g) = 33.02 g (NH 4 ) 2 SO 4
Entonces, para un volumen de 400 mL de disolución M/4 se requiere:
(0.400 L)(33.02 g/L) = 13.21 g (NH 4 )2SO 4
12.13. ¿Cuál es la molalidad de una disolución que contiene 20.0 g de azúcar de caña, C 12 H 22 O 11 , en 125 g de H 2 O?
m =
moles de soluto
kg de disolvente
=
20.0 g/(342 g/mol)
0.125 kg
= 0.468 mol de azúcar/kg de agua
12.14. La molalidad de una disolución de alcohol etílico, C 2 H 5 OH, en agua es 1.54 mol/kg. ¿Cuántos gramos de
alcohol están disueltos en 2.5 kg de H 2 O?
La masa molar del alcohol etílico es 46.1. Como la molalidad es 1.54, 1 kg de agua disuelve 1.54 moles de C 2 H 5 OH.
La cantidad de C 2 H 5 OH que se disuelve en 2.5 kg de agua es:
(2.5)(1.54) = 3.85 moles de C 2 H 5 OH, que pesan (3.85)(46.1 g/mol) = 177 g de C 2 H 5 OH
12.15 Calcule a) la concentración molar, y b) la molalidad de una disolución de ácido sulfúrico cuya densidad es
1.198 g/mL y contiene 27.0% de H 2 SO 4 en peso.
Se recomienda que, cuando no se indiquen las cantidades de las sustancias, se seleccione una cantidad arbitraria
como base para el cálculo. En este caso, sea la base 1.000 L de la disolución.
a) Un litro tiene una masa de 1198 g y contiene (0.270)(1198) = 323 g de H 2 SO 4 de masa molar 98.1.
M = mol H 2SO 4
L de disolución = 323 g H 2 SO 4/ (98.1 g/mol)
= 3.29 mol/L = 3.29 M H 2 SO 4
1.000 L
b) A partir de a), hay 323 g (3.29 mol) de soluto por litro de disolución. La cantidad de agua en 1 L de disolución es
1198 g de disolución − 323 g de soluto = 875 g de H 2 O. La molalidad es:
mol de soluto
m =
kg de disolvente = 3.29 mol H 2SO 4
= 3.76 mol/kg
0.875 kg H 2 O
12.16. Determine las fracciones mol de las dos sustancias en una disolución que contiene 36.0 g de H 2 O y 46 g de
C 3 H 5 (OH) 3 , glicerina (masas molares: 18.0 para el agua y 92 para la glicerina).
En la fracción mol se requiere expresar los componentes en moles.
36.0 g H 2 O
18.0 g/mol
= 2.00 mol H 2 O
46.0 g de glicerina
= 0.50 mol de glicerina
92 g/mol
Cantidad total de moles = 2.00 + 0.50 = 2.50
X(agua) =
moles de agua
moles totales
= 2.00
moles de glicerina
= 0.80 X(glicerina) =
2.50 moles totales
= 0.50
2.50 = 0.20
Comprobación: La suma de las fracciones mol debe ser 1, como en este problema (0.80 + 0.20 = 1).