ejerccios de quimica estequiometria analitica etc
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EJERCICIOS
RESUELTOS
GRUPO 1
SECUENCIA 2
QUIMICA ANALITI
CA
“CONSTITUCION
1
1.- ¿Cual sustancia es el soluto y cual es el disolvente en cada uno de los siguientes casos?
Cloruro de hidrogeno gas y agua
Soluto: Cloruro de Hidrogeno (gas)
Disolvente: Agua
2.- proporcione ejemplos de
a) Una solución solido-gas
H2- Paladio
3- Determine si cada una de las soluciones siguientes es insaturada, saturada o sobresaturada
a) 60g de CsCl disueltos en 25 g de agua a 50 ℃
(60gCsCl )(100 gH 2O)25g H2O
= 91 g por lo tanto es sobresaturada
4.- Se le da a un alumno una solución saturada que contiene soluto no disuelto. El soluto esta disolviéndose constantemente, pero la concentración del soluto en la solución permanece igual. Explique esto.
“Es una solución saturada contiene más soluto del que puede ser disuelto por eso aunque este disolviéndose no se disolverá y su concentración permanecerá igual”.
5.- Un instructor le da a usted una solución y le pide que determine si se trata o no de una solución sobresaturada. Explique el procedimiento que usaría para comprobar la sobresaturación.
Usaría una tabla de solubilidad para determinar si esta sobresaturada o no mediante una formula y los datos de la masa del soluto y solvente.
Si no los tengo simplemente juzgaría visualmente si mi solución es o no homogénea.
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EJERCICIOS
RESUELTOS
GRUPO 1
SECUENCIA 2
QUIMICA ANALITI
CA
“CONSTITUCION
EJERCICIOS
RESUEL
2
Ejercicio 4.6
¿Cuántos iones de contienen 6.76 mol de k₃PO₄?
|
EJERCICIOS
RESUEL
3
K=39.102 grmol
(3 )=117.306 grmol
P=30.973 gmol
(1 )=30.973 grmol
O=15.999 gmol
(4 )=47.97 grmol
212.275grmol
1434.979grmol ( 117.306
grmol
212.275grmol
)=792.98856 grmol
6.76mol ( 212.275 grmol
1mol )=1434.979 grmol
792.98856g
mol ( 1mol K ⁺
39.102g
mol )=20.28mol K ⁺
Respuesta :contiene20.28mol K+¿en6.76mol dek ₃PO₄¿
Ejercicio 4.7
Calcule el numero de moles de la especie indicada en
a) 4.96 gr de B₂O₃
b) 333 mg de Na₂B₄O₇● 10H₂O
c) 8.75 gr de Mn₃O₄
d) 167.9 mg de CaC₂O₄
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EJERCICIOS
RESUEL
4
a)
B=10.811 grmol
(2 )=21.622 grmol
O=15.999 grmol
(3 )=47.997 grmol
69.619grmol
4.96 gr ( 1mol
69.819grmol )=0.071244mol
Respuesta :Contiene0.071244molen 4.96g de B₂O ₃
b)
Na=22.989 grmol
(2 )=45.978 grmol
B=10.811 grmol
(4 )=43.244 grmol
O=15.999 grmol
(17 )=271.983 grmol
H=1.0079 grmol
(20 )=20.158 grmol
381.363grmol
333mgr ( 1gr1000mgr )=0.333 gr
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5
0.333 gr ( 1mol
381.363grmol )=8.73183×10
−4mol
Respuesta :Contiene8.73183×10−4mol en333mgde Na₂B₄O₇●10H ₂O
c) Mn=54.938 gr
mol(3 )=164.814 gr
mol
O=15.999 grmol
(4 )=63.996 grmol
228.81 grmol
8.75 gr ( 1mol
228.81grmol )=0.03824mol
Respuesta :contiene0.03824molen8.75 gr deMn₃O₄
d)
Ca=40.08 grmol
(1 )=40.08 grmol
C=12.011 grmol
(2 )=24.022 grmol
O=15.999 grmol
(4 )=63.996 grmol
128.092grmol
|
6
167.9mgr ( 1gr1000mgr )=0.1679gr
0.1679 gr ( 1mol
128.092grmol )=1.310776629×10
−3mol
Respuesta :contiene1.310776629×10−3mol en167.9mgde CaC ₂O ₄
Ejercicio 4.8
Calcule el numero de milimoles de la especie indicada en
a) 57 mg de P₂O₅
b) 12.92 g de CO₂
c) 40.0 g de NaHCO₃
d) 850 mg de MgNH₄PO₄
a)
P=30.973 grmol
(2 )=61.946 grmol
O=15.999 grmol
(5 )=79.995 gr /mol
141.941grmol
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7
57mgr ( 1mmol
141941mgrmmol )=4.01575×10
−4mmmol
Respuesta :Contiene4.01575×10−4mmmolen57mgde P₂O ₅
b)
C=12.011 grmol
(1 )=12.011 grmol
O=15.999 grmol
(2 )=31.998 grmol
44.009grmol
12920mg( 1mmol
44009mg
mmol )=0.293576mmol
Respuesta :Contiene0.293576mmol en12.92gdeCO ₂
c)
Na=22.989 grmol
(1 )=22.989 grmol
H=1.0079 grmol
(1 )=1.0079 grmol
C=12.001 grmol
(1 )=12.001 grmol
O=15.999 grmol
(3)=47.97 grmol
|
8
83.9779grmol
40000mgr( 1mmol
83977.9mgrmmol )=0.476315mmol
Respuesta :Contiene0.476315mmol en40.0g de NaHCO₃
d)
Mg=24.312 grmol
(1 )=24.312 grmol
N=14.006 grmol
(1 )=14.006 grmol
H=1.0079 grmol
(4 )=4.0316 grmol
P=30.973 grmol
(1 )=30.973 grmol
O=15.999 grmol
(4 )=63.996 grmol
137.3186grmol
850mgr ( 1mmol
137318.6mgrmmol )=6.189984459×10
−3mmol
Respuesta :Contiene6.189984459×10−3mmol en850mgdeMgNH ₄ PO₄
Ejercicio 4.9
Calcule el número de milimoles de soluto en
|
9
a) 2.00 Lde3.25×10−3M KMnO₄
b) 750 mL de 0.0555 MKSCN
c) 250 mL de una solución que contienen 5.41 ppm de CuSO₄
d) 3.50 L de 0.333 MKCl
a)
n=¿×M
n=(22)(3.25×10−3M )
n=6.5×10−3moles
6.5×10−3mol ( 1000mmol1mol )=6.5mmol
Respuesta :Contiene6.5mmolen2.00 Lde3.25×10−3M KMnO₄
b)
n=(7.5×10−3L ) (0.0555M )
n=4.1625×10−4moles
4.1625×10−4 (1000mmol1mol )=0.41625mmol
Respuesta :Contiene0.41625mmol en 750 mL de 0.0555 M KSCN
c)
ppm=1 μg1ml
ppm×1ml=1μg
∴(5.41 ppm ) (250mL)=1352.5μg
|
10
1352.5 μg( 1gr
1×106μg )=1.3525×10−3g
Cu=63.54 grmol
(1 )=63.54 grmol
S=32.064 grmol
(1 )=32.064 grmol
O=15.999 grmol
(4)=63.996 grmol
159.6grmol
1.3525×10−3gr ( 1mol
159.6grmol )=8.474310×10
−6
8.47431077×10−6mol( 1000mmol1mol )=8.47431×10−3mmol
Respuesta :Contiene8.47431×10−3mmol
en250mLdeunasolución quecontienen5.41 ppmdeCuSO₄
d)
n=(¿ )(M )
n=¿
n=1.1655
1.1655mol (1000mmol1mol )=1165.5mmol |
11
Respuesta :Contiene1165.5mmol en3.50Lde 0.333MKCl
Ejercicio 4.10
Calcule el numero de milimoles de soluto en
a) 175 mL de 0.320 M HClO₄
b) 15.0 L de 8.05×10−3M K₂CrO₄
c) 5.00 L de una solución acuosa que contiene 6.75 ppm de AgNO₃
d) 851 mL de 0.0200 M KOH
a)
M=n¿
n=(M ) (¿ )
n=(0.320M )¿
n=0.056mol
0.056mol ( 1000mmol1mol )=56mmol
Respuesta :Contiene56mmol en175mLde0.320MHClO ₄
b)
n=(M )(¿)
n=(8.05×10−3M )¿
n=0.12075mol
|
12
0.12075mol (1000mmol1mol )=120.75mmol
Respuesta :Contiene120.75mmol en15.0 Lde8.05×10−3M K ₂CrO ₄
c)
ppm=1 μg1ml
ppm×ml=μg
(6.75 ppm) (5000ml )=33750μg
33750 μg( 1 gr
1×106μg )=0.03375gr
Ag=107.87 grmol
(1 )=107.87 grmol
N=14.006 grmol
(1 )=14.006 grmol
O=15.999 grmol
(3 )=47.997 grmol
169.873grmol
0.03375 gr ( 1mol
169.873grmol )=1.986778358×10−4mol
1.986778×10−4mol( 1000mmol1mol )=0.198677mmol
Respuesta :Contiene0.198677mmol en5.00Ldeuna soluciónde6.75 ppmde AgNO₃
|
13
d)
n=(M ) (¿ )
n=(0.0200M )¿
n=0.01702mol
0.01702mol (1000mmol1mol )=17.02mmol
Respuesta :Contiene17.02mmol en851mLde 0.0200M KOH
Ejercicio 4.11
¿Cuál es la masa en miligramos de
a) 0.777 mol de HNO₃
b) 500 mmol de MgO
c) 22.5 mol de NH₄NO₃
d) 4.32 mol de (NH₄)₂Ce (NO₃)₆ (548.23 g
mol)
a)
H=1.0079 grmol
(1 )=1.0079 grmol
N=14.006 grmol
(1 )=14.006 grmol
O=15.999 grmol
(3 )=47.997 grmol
63.0109grmol
0.777mol ( 63.0109 gmol
1mol )=48.9594693 gr |
14
48.6939594693 gr ( 1000mgr1gr )=48959.4693mgr≈4.8959×104mgr
Respuesta :Contiene4.8959×104mgr de0.777molde HNO₃
b)
Mg=24.312 grmol
O=15.999 grmol
40.311grmol
0.5mol ( 40.311 grmol
1mol )=20.1555gr20.1555 gr ( 1000mgr1 gr )=20155.5mgr≈2.01555×104mgr
Respuesta :Contiene2.01555×104mgr de500mmol deMgO
c)
N=14.006 grmol
(2 )=28.012 grmol
|
15
O=15.999 grmol
(3 )=47.997 grmol
H=1.0079 grmol
(4 )=4.0316 grmol
80.0406grmol
22.5mol ( 80.0406 grmol
1mol )=1800.9135 gr1800.9135( 1000mgr1gr )=1800913.5mgr ≈1.8009135×106mgr
Respuesta :Contiene1.8009135×106mgr en22.5molde NH ₄NO ₃
d)
PM (NH₄)₂Ce (NO₃)₆ (548.23 grmol
¿=548.23 grmol
4.32mol ( 548.23 grmol
1mol )=2368.3536 gr2368.3536 gr ( 1000mgr1 gr )=2368353.6mgr ≈2.3683536×106mgr
Respuesta :Contiene2.3683536×106mgr en 4.32molde (N H 4 )2Ce (N O3 )6
(548.23 g/mol)
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16
Ejercicio 4.12
¿Cuál es la masa en gramos de
a) 7.1 mol de KBr
b) 20.1 mmol de PbO
c) 3.76 mol de MgSO₄
d) 9.6 mmol de Fe (NH₄)₂●6H₂O
a)
K=39.102
Br=79.909 grmol
119.011grmol
7.1mol( 119.011 gmol
1mol )=844.9781 grRespuesta :Contiene844.9781gr en7.1molde KBr
b)
Pb=207.19 grmol
O=15.999 grmol
223.189grmol
20.1( 1mol1000mmol )=0.0201mol
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17
0.201mol (223.189 grmol
1mol )=4.4860989 grRespuesta :Contiene4.4860989gr en20.1mmol de PbO
c)
Mg=24.312 grmol
(1 )=24.312 grmol
S=32.064 grmol
(1 )=32.064 grmol
O=15.999 grmol
(4 )=63.996 grmol
120.372grmol
3.76mol (120.372 grmol
1mol )=452.59872grRespuesta :Contiene452.59872gr 3.76mol deMgSO₄
d)
Fe=55.847 grmol
(1 )=55.847 grmol
N=14.006 grmol
(2 )=28.012 grmol
H=1.0079 grmol
(20 )=20.158 grmol
S=32.064 grmol
(2 )=64.128 grmol
O=15.999 grmol
(14 )=223.988 grmol
392.131grmol
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18
9.6mmol( 1mol1000mmol )=9.6×10−3mol
9.6×10−3mol( 392.131 gmol
1mol )=3.7644576 grRespuesta :Contiene3.7644576 gr en9.6mmolde Fe (NH ₄)₂●6H ₂O
Ejercicio 4.13
¿Cuál es la masa en miligramos de soluto en
a) 26.0 mL de sacarosa 0.25 M (342gmol
)
b) 2.92 L de 4.76×10−3 M H₂O₂
c) 656 mL de una solución que contiene 4.96 ppm de Pb (NO₃)₂
d) 6.75 mL de 0.0619 M KNO₃
a)
M=n¿
n=(M )(¿)
n=(0.25M )¿
n=6.5×10−3moles
|
19
6.5×10−3mol ( 342 grmol
1mol )=2.223 gr2.223 gr ( 1000mgr1 gr )=2223mgr≈2.223×103mgr
Respuesta :Contiene2.223×103mgrde26.0mLde sacarosa0.25M (342 gmol
)
b)
n=(M )(¿)
n=(4.76×10−3M )(2.92l)
n=0.0138992moles
0.0138992mol (34.0138 grmol
1mol )=0.472764609grH=1.0079 (2)=2.0158
O=15.999 (2)=31.998
34.0138g
mol
0.47276 g( 1000mg1g )=472.764609mg
Respuesta :Contiene 472.764609mgde2.92 Lde4.76×10−3M H ₂O ₂
c)
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20
ppm=μgml
ppm×ml=μg
(4.96 ppm ) (656ml )=3253.76μg
3253.76 μg( 1mg
1×103 μg )=3.25376mgRespuesta :Contiene3.25376mgde 656mLdeuna soluciónque contiene4.96 ppmde Pb(NO₃)₂
d)
n=(M )(¿)
n=(0.0619M )¿
n=4.17825×10−4mol
4.17825×10−4mol ( 101.105 gmol
1mol )=0.04224419663 grK=39.102 gr
mol(1 )=39.102 gr
mol
N=14.006 grmol
(1 )=14.006 grmol
O=15.999 grmol
(3 )=47.997 grmol
101.105grmol
0.04224419663 gr ( 1000mgr1 gr )=42.24419663mgr
Respuestas :Contiene42.24419663mgr de6.75mLde0.0619M KNO₃
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21
Ejercicio 4.14
¿Cuál es la masa en gramos de soluto en
a) 450 mL de 0.164 M H₂O
b) 27 mL de acido benzoico 8.75×10−4 M (122g
mol)
c) 3.50 L de una solución que contiene 21.7 ppm de SnCl₂
d) 21.7 mL de 0.0125 M KBrO₃
a)
H=1.0079 grmol
(2 )=2.0158 grmol
O=15.999 grmol
(2 )=31.998 grmol
34.0138grmol
n=(M ) (¿ )
n=(0.164 M )(0.450 l)
n=0.0738mol
0.0738mol ( 34.0138 gmol
1mol )=2.51021844 gRespuesta :Contiene2.51021844 g de450mLde0.164M H ₂O
b)
|
22
n=(M )(¿)
n=(8.75×10−4M )¿
n=2.3625×10−5 Mol
2.3625×10−5mol ( 122 gmol
1mol )=2.88225×10−3 g
Respuesta :Contiene2.88225×10−3g en27mLde acidobenzoico8.75×10−4M (122 gmol
)
c)
ppm=1 μg1ml
( ppm ) (ml )=μg
(21.7 ppm ) (3500ml )=75950 μg
75950 μg( 1 g
1×106μg )=0.07595g
Respuesta :Contiene0.07595gen3.50 Ldeuna soluciónquecontiene 21.7 ppmde SnCl₂
d)
K=39.102 grmol
(1 )=39.102 grmol
Br=79.909 grmol
(1 )=79.909 grmol
O=15.999 grmol
(3 )=47.997 grmol
|
23
167.008grmol
n=(M ) (¿ )
n=(0.0125M )¿
n=2.7125×10−4moles
2.7125×10−4mol( 167.008 gmol
1mol )=0.04530092gRespuesta :Contiene0.04530092gen21.7mLde0.0125M KBrO ₃
Ejercicio 4.15
Calcule el valor de p de cada uno de los iones indicados en los párrafos siguientes:
a) Na⁺, Cl⁺ y OH⁺ en una solución de NaCl 0.0335 M y NaOH 0.0503 M.
b) Ba²⁺, Mn²⁺ y Cl⁻ en una solución de BaCl₂ 1.54 M.
c) H⁺, Cl⁻ y Zn²⁺ en una solución que es 0.600 M en HCl y 0.101 M en ZnCl₂.
d) Cu²⁺, Zn²⁺ y NO⁻₃ en una solución que es 4.78×10−2 M en Cu (NO₃)₂ y 0.104 M en Zn (NO₃)₂.
e) K⁺, OH⁻ y Fe (CN) ₆⁴⁻ en una solución que es 2.63×10−7 M en KOH.
f) H⁺, Ba²⁺ y ClO⁻₄ en una solución que es 3.35×10−4 M Ba (ClO₄)₂ y 6.75×10−4 M en HClO₄.
a)
[ Na⁺ ]=0.0335M+0.0503M=0.0838M
pNa=−log(0.08¿38M )=1.07675¿
pCl=−log (0.0335M )=1.474955
pOH=−log (0.0503M )=1.2984320
Respuesta :el valor de1.2984320 p de Na⁺ ,Cl⁺ y OH ⁺
|
24
b)
pBa=−log (7.65×10−3M )=2.11633865
pMn2+¿=−log (1.54M )=−0.1875207208¿
[Cl⁻ ]=[2 (7.65×10−3M ) ]+[2 (1.54M ) ]
pC l−¿=−log (3.0953 )=−0.490702¿
Respuesta :el valor de−0.490702 pde Ba ²⁺ , Mn ²⁺ y Cl⁻
c)
pH=−log (0.600M )=0.22184874
¿
pC l−¿=−log (0.802M )=0.095825 ¿
pZn=−log (0.101M )=0.9956
Respuesta :Elvalor de0.9956 de H⁺ ,Cl⁻ y Zn ²⁺
d)
pCu=−log (4.78×10−2M )=1.320572103
pZn=−log (0.104 M )=0.9829666
[ NO₃ ]=[2 (4.78×10−2M ) ]+[2 (0.104M ) ]=0.3036
pNO₃=0.517698
Respuesta :Elvalor de0.517698 pdeCu ²⁺ , Zn ²⁺ y NO⁻₃
e)
[ K ⁺]=[4 (2.62×10−7 )+(4.12×10−7 ) ] pK=−log (1.46×10−6M )=5.83564
|
25
pOH=−log (4.12×10−7M )=6.385102
pFe (CN )₆4−¿=− log (2.62× 10−7M )=6.581698709¿
Respuesta :Elvalor de6.581698709 pde K ⁺ ,OH ⁻ y Fe(CN )₆⁴⁻
F)
pH=−log (6.75×10−4 )=3.170696227
pBa=−log (3.35×10−4 )=3.474955193
[ClO⁻₄ ]=[2 (3.35×10−4M )+(6.75×10−4M )] pClO4=−log (1.345×10−3 )=2.87127
Respuesta :Elvalor de2.87127 pde H ⁺ , Ba²⁺ y ClO⁻₄
Ejercicio 4.16
Calcule la concentración molar de ion H3O+ de una disolución que tiene un pH de
a) 4.76=10−(4.76 )=1.737800829 x10−5M
b) 4.58=10−(4.58 )=2.630267992x 10−5M
c) 0.52=10−(0.52 )=0.301995172M
d) 13.62=10−(13.62 )=2.398832919 x 10−14M
e) 7.32=10−(7.32 )=4.78630092 x−8M
f) 5.76=10−(5.76)=1.737800829 x10−6M
g) −0.31=10−(−0.31)=2.0417379M
h) −0.52=10−(−0.52)=3.3113112M
|
26
Ejercicio 4.17
Calcule las funciones de p de cada ion en una solución que es
a) 0.0200M en NaBrb) 0.0100M enBaBr2c) 3.5 x10−3M enBa (OH )2d) 0.040M enHCl y 0.020en NaCl
e) 6.7 x10−3M enCaCl2 y7.6 x 10−3 enBaC l2
f) 4.8 x 10−8M enZn¿¿
a)
pNa=−log (0.0200M )=1.698970004
pBr=−log (0.0200M )=1.698970004
pH=pOH=7
b)
pBa=−log0.0100M ¿=2¿
¿
pBr=−log (0.02M )=1.690970004
pH=pOH=7
c)
pBa=−log (3.5 x 10−3M )=2.4559319
¿
pOH=2.15490196
pH+ pOH=14 pH=14−2.15490196=11.84509804
d)
pH=−log (0.040M )=1.397940009
|
27
¿
pCl=−log (0.06M )=1.22184875
pNa=−log (0.020M )=1.69897004
e)
pCa=−log¿
pBa=−log (7.6 x 10−3M )=2.119186408
¿
pCl=−log (0.0286M )=1.545633967
pOH=pH=7
f)
pZn=−log (4.8 x10−8M )=7.318758763
pCd=−log (5.6 x10−7M )=6.251811973
¿
pN O3=−( log1.216 x 10−6M )=5.915066425
pH=pOH=7
Ejercicio 4.18
Convierta las funciones p siguientes en concentraciones molares:
a) pH=9.67=10−( 9.67 )=2.13796209x 10−10M
b) pOH=0.135=10−(0.135)=0.732824M
c) pBr=0.034=10−(0.034 )=0.9246981739M
d) pCa=12.35=10−(12.35 )=4.466835922 x10−13M
|
28
e) pLi=−0.221=10−(−0.221 )=1.66341265M
f) pN O3=7.77=10−(7.77 )=1.698243652 x10−8M
g) pMn=0.0025=10−(0.0025 )=0.994260074M
h) pCl=1.020=10−(1.020)=0.0954992586M
Ejercicio 4.19
El agua de mar contiene una concentración media de 1.08 x103 ppmde Na+¿¿ y 270 ppm de
SO4−2. Calcule
a) Las concentraciones molares de Na+¿¿ y SO4−2 tomando en cuenta la densidad
promedio del agua de mar es 1.02grmL
.
b) El pNa y pSO4 del agua de mar.
a)
N a+¿ ¿
Densidad=mvbase 1mL
(1.02 grmL ) (1mL)=1−02 gr desolucion (aguademar )
ppm= 1 μg1mL
1.02gr (1 x106 μgr1gr )=1.02 x106μgrppm= gr soluto
Kg solucionx 106
( μgrmL ) (μgr solucion )
106=μgr soluto
|
29
(1.08 x103 μgrmL )(1.02 x106 μgr)106
=1101.6 μgr soluto
1.1016 x10−3gr ¿
M=n¿
M= 4.79185 x10−5mol1x 10−3<¿=0.0479185=4.7918 x10−2M ¿
SO42−¿ ¿
Densidad=mvbase 1mL
(1.02 grmL ) (1mL)=1−02 gr desolucion (aguademar )
ppm= 1 μg1mL
1.02gr (1 x106 μgr1gr )=1.02 x106μgrppm= gr soluto
Kg solucionx 106
( μgrmL ) (μgr solucion )
106=μgr soluto
(270 μgrmL )(1.02 x106 μgr)106
=275.4 μgr soluto
2,754 x 10−4 gr ¿
|
30
M=n¿
M= 2.8669 x10−6mol1x 10−3<¿=2.8669 x10−3M ¿
b)
pN a+¿=−log (0.0479185M )=1.31949¿
pSO42−¿=−log (2.8669 x 10−3M )=2.5425¿
Ejercicio 4.20
En aproximación, el suero sanguíneo humano contiene 18mgr de K+¿ y 365mgr deCl−¿¿ ¿ por cada 100mL. Calcule
a) La concentración molar de cada una de estas especies, utilice 1,00grmL
como
densidad del suero. b) El pK y pCl del suero humano.
a)
K+¿ ¿
1mL( 0.018 gr100mL )=1.8x 10−4gr
1.8 x10−4gr ( 1mol
39.102grmol )=4.603345097 x10
−6mol
|
31
M=n¿
M=( 4.606645097 x10−6mol1 x10−3L )=4.60334 x10−3M
Cl+¿¿
1mL( 0.365 gr100mL )=3.65x 10−3 gr
3658 x10−3gr ( 1mol
35.5grmol )=1.02816 x 10
−4mol
M=n¿
M=(1.02816 x 10−4mol1 x10−3L )=0.102816Mb)
pK=−log (4.60334 x 10−3M )=2.3369264
pCl=−log (0.02816M )=0.98793549
Ejercicio 4.21
Se prepara una solución mediante la disolucion mediante la disolucion de 5,76 gr de KCl ∙MgC l2 ∙6H 2O ¿ en agua suficiente para obtener 2L. Calcule
a) La cocentracion molar analítica de KCl ∙MgC l2 en esta solución.b) La concentración molar de M g2+¿¿
c) La concentración molar de C l−¿ ¿
d) El porcentaje peso
volumende KCl∙ MgC l2 ∙6H 2O
e) Los milimoles deCl−¿en25mL¿ de esta solución. f) Las partes por millón de K+¿ ¿
|
32
g) El pMgde la solucion
a)
PM KCl ∙MgCl2=169.773 gr
mol
5.76 gr ( 169.773grmol
277.85grmol
)=3.5193 gr3.51934 gr ( 1molKCl ∙MgC l2
169.773grmol )=0.020729mol
M=n¿
M= 0.020729mol
2<¿=0.01036486=1.036486 x 10−2M ¿
b)
5.76 gr ( 24.312gr277.86grmol )=0.50398mol
0.050398mol ( 1mol
24.312grmol )=0.0207298mol
M= 0.0207298mol
2<¿=1.036493x 10−2M ¿
c)
5.76 gr ( 106.359grmol
277.861grmol
)=2.2047 grCl−¿ ¿
|
33
2.20476 gr ( 1mol
35.453grmol )=0.06218824923mol
M= 0.06218824923mol
2<¿=3.109412462x 10−2M ¿
d)
%pv= 5.76 gr2000mL
x 100=0.288% pv
e)
25mL ( 5.76 gr2000mL )=0.072gr
0.072 gr ( 106.359grmol
277.85grmol
)=0.02755599164 grmol
0.02755599164grmol ( 1molCl
35.453grmol )=7.773648627 x 10
−4mol
7.773648627 x10−4mol( 1000mmoles1mol )=0.7773648627mmolC l−¿ ¿
f)
5.76 gr ( 39.102grmol
277.85grmol
)=0.810573 grSi ppm= 1mg
1<¿∴ ¿
0.810573 gr ( 1000mg1gr )=810.573mg
|
34
ppm= 810.573mg2<¿=405.2869 ppm ¿
g)
pMg=−log (1.036486 x10−2M )=1.984433
h)
pCl=−log ¿¿
Ejercicio 4.22
Se prepara una solución disolviendo 1210mgde K3 Fe(CN )6 (329.2 grmol ) en agua suficiente
para obtener 775mL. Calcule
a) La concentración molar analítica de K3 Fe(CN )6b) La concentración molar de K+¿ ¿
c) La concentración molar de Fe ¿
d) El porcentaje peso
volumen de K3 Fe(CN )6
e) Las milimoles de K+¿ en50.0mL¿ de esta disolucion. f) Las partes por millón de Fe ¿g) El pK de la solución h) El p Fe ¿ de la solución
a)
1210mg( 1gr1000mg )=1.21 gr
775mL¿
1.21gr ( 1mol
329.2grmol )=3.675577x 10
−3mol
M=n¿
|
35
M= 3.675577 x 10−3mol0.775<¿=¿4.742680202 x10−3M ¿
b)
1.211 gr ( 117.306 gr329.2grmol )=0.431095gr
0.431095 gr ( 39.102gr117.306 gr )=0.14369841gr
0.14369841 gr ( 1mol39.102gr )=3.6749631x 10−3mol
M= 3.6749631 x10−3mol0.775<¿=4.7418879 x 10−3M ¿
c)
1.21gr ( 211.949grmol
329.255grmol
)=0.77890476 gr0.77890476 gr ( 1mol
211.929grmol )=3.674963174 x 10
−3mol
M= 3.674963174 x10−3mol0.775<¿=4.7418879 x 10−3M ¿
d)
%pv=1,21 gr775mL
x 100=0.156129% pv
e)
50mL( 1.21gr775mL )=0.0788064 gr |
36
0.0788064 gr ( 117.306grmol
329.255grmol
)=0.0278125 grmol
0.0278125grmol ( 1mol
39.102grmol )=7.112831951 x10
−4mol
7.112831951 x10−4mol (1000mmoles1mol )=0.7112831951mmolf)
5.76 gr ( 211.949grmol
329.255grmol
)=0.77890476 grSi ppm= 1mg
1<¿∴ ¿
0.77890476 gr ( 1000mg1gr )=778.904mg
ppm= 778.904mg0.775<¿=1005.038413 ppm¿
g)
p K=−log¿¿
h)
pFe ¿
Ejercicio 4.23
Una solución al 6.42% ( pp )de Fe ¿¿ tiene una densidad de 1.059grmL
. Calcule
a) La concentración molar analítica deFe ¿¿
|
37
b) La masa en gramos del Fe ¿¿ en cada litro de esta disolución
a)
grFe¿¿
Molaridad=¿
b)
grFe¿¿
Respuesta :67.9878gr deFe¿¿
Ejercicio 4.24
Una disolucion al 12.5% ( pp )de NiC l2(129.61 grmol ) tiene una densidad de 1.149
grmL
. Calcule
a) La concentración molas delNiC l2 en esta disolución.
b) La masa en gramos del NiC l2 contenida en cada litro de esta disolución.
a)
grNiC l2=( 1.149gr1mL )¿Molaridad=¿
b)
grNiC l2=( 1.149gr1mL )¿
Respuesta :143.625gr de NiC l2en1 Litrode solucion .
Ejercicio 4.25
Describa la preparación de
|
38
a) 500mLde etanol¿ en una solución acuosa al 4.75%( pv )b) 500 grde una solución de etanol al 4.75%( pp )c) 500mL de una solución acuosa de etanol al 4.75%( vv )
a)
( 4.75 gr100mL )( x500mL )=23.75gr
Respuesta :Disolver23.75 gr deetanol consuficiente guahasta500mL.
b)
( 4.75 gr100 gr )( x500 gr )=23.75 gr
solucion total : soluto+disolvente
solucion total−soluto=dicolvente.
500 gr−23.75=476.25 gr
Respuesta :Se debemezclar 23.5 gr deetanol con476.25 gr agua .
c)
( 4.75mL100mL )( x500mL )=23.75mL
Respuesta :Diluir23.75 gr deetanol consuficiente guahasta500mL.
Ejercicio 4.26 Describa la preparación de
a) 2.50L de solución acuosa de glicerol (C3H8O3, 92.1g/mol) al 21.0% (p/v)b) 2.50kg de solución acuosa de glicerol al 21.0% (p/p)c) 2.50L de solución acuosa de glicerol al 21.0% (v/v)
a)
|
39
( 21 gr100ml )( x2500ml )=525 gr
Respuesta: Disolver 525 gr de glicerol y agua y afórese A 2500 ml con agua.
b)
( 21gr100gr )( x2500gr )=525gr soluto
Respuesta: Se debe mezclar 525gr de glicerol con 1975 gr de agua.
c)
( 21ml100ml )( x2500ml )=520ml
Respuesta: Se debe diluir 525 ml de glicerol con suficiente agua hasta dar
Ejercicio 4.27. Describa la preparación de 750mL de H3PO4 6.00M a partir del reactivo comercial, que es H3PO4 (p/p) al 86% con intensidad relativa de 1.71.
H 1.0079grmol
(3 )=3.0237 grmol
|
Solución total = soluto + disolventeSolución total – soluto = disolvente2500gr – 525gr = 1975 gr
40
P30.973grmol
(1 )=30.973 grmol
O 15.999grmol
(4 )=63.996 grmol
97.9927grmol
Obtener la moralidad del reactivo concentrado
( 1.71gr1ml )(1000ml1 l )( 86 gr100gr )( 1mol97.9927 g
mol )=115.0072MNúmero de moles de H3PO4 está dado por
H 3PO 4=(750ml )( 1 l1000ml )( 6mol H 3 PO4
1 l )=4.5molVolumen del reactivo concentrado
4.5mol H 3PO4( 1l reactivo15.0072M )=0.2998560 lts=299.8560mlRespuesta: Diluir 299.8560ml del reactivo concentrado hasta 750 ml.
Ejercicio 4.28.Describa la preparación de 900mL de HNO3 al 70.5% (p/p) con intensidad relativa de 1.42.
H 1.0079grmol
(1 )=1.0079 grmol
N 14.006grmol
(1 )=14.006 grmol
O 15.999grmol
(3 )=47.997 grmol
63.0109grmol
Obtener la moralidad del reactivo concentrado
|
41
( 1.42gr1ml )(1000ml1 l )( 70.5gr100gr )( 1mol63.0109 gr
mol )=15.88772736MNúmero de moles de HNO3 está dado por
400ml( 1l1000ml )(3mol HNO3
1 l )=2.7molVolumen del reactivo concentrado
2.7mol HNO3( 1215.8877 gr
mol )=0.1699424 lts≈169.9424mlRespuesta: Diluir 169.9424ml del reactivo comercial hasta 900 ml.
Ejercicio 4.29 Describa la preparación de
a) 500 mL de AgNO3 0.0750 M a partir del reactivo solido. b) 1.00 L de HCl 0.285 M, utilizando una disolución de 6.00 M del reactivo. c) 400 mL de una disolución que es 0.0810 M en K+, a partir del K4Fe(CN)6 solido.
a)
Ag107.87grmol
(1 )=107.87 grmol
N 14.006grmol
(1 )=14.006 grmol
O 15.999grmol
(3 )=47.997 grmol
169.878grmol
M= nLts
n= mPM
(PM ) (M ) (Lts )=m
|
42
(169.873 grmol ) (0.0750M ) (0.5 Lts )=6.37023 gr
Respuesta :Disolver6.37023 grde AgNO3 enagua y diluir hasta500mL
b)
VaMa=VbMb
Va (6M )=¿
Va=¿¿
Va=0.0475 Lts
0.0475<¿
Respuesta :Diluir 47.5mLde HCl6.00M hasta1<¿
c)
K 39.102grmol
(4 )=156.408 grmol
Fe55.847grmol
(1 )=55,847 grmol
C12.011grmol
(6 )=72.066 grmol
N 14.006grmol
(6 )=84.036 grmol
368.357grmol
M=n¿
( ¿ ) (M )=n
¿
0.03256mol k+¿¿ ¿
8.14 x 10−3mol K4 Fe (CN )6( 368.357grmol
1mol K4 Fe (CN )6 )=2.99842598 gr |
43
Respuesta :Disolver2.99842598 gr de K4 Fe (CN )6 enagua y diluir a400mL
Ejercicio 4.30 Describa la preparación de
a) 5.00L de KMnO4 0.0500 M a partir del reactivo solidob) 4.00L de HClO4 0.250 M a partir de una disolución 8.00 M del reactivo.c) 400mL de una solución que es 0.0250 M en I-, empezando con MgI2.d) 200mL de una solución acuosa de CuSO4 0.365 M e) 1.50 L de NaOH 0.215 M a partir del reactivo comercial concentrado, NaOH al 50%
(p/p), con densidad relativa de 1.525.f) 1.50 L de una solución que es 12.0 ppm en K+ a partir de K4Fe(CN)6.
a)
K = 39.102 (1) = 39.102Mn = 54.938 (1) = 54.938O = 15.999 (4) = 63.996 . 158.036gr/mol
M=n¿=
grmol¿
(¿)(M )(PM )=gr
¿
Respuesta: Disolver 39.509gr de KMnO4 y agua y diluir hasta 5 lts.
b)
V aM a=V bM b
(0.41 ) (0.250M )=V (8.00M )
(0.4 )(0.250M )8M
=0.0125 l≈12.5ml
c)
M=n¿
|
44
(0.0250M )(0.4 l)=0.01mol I−¿¿
0.01mol¿
PM=Mg I 2
Mg24.312grmol
(1 )=24.312 grmol
I 126.90grmol
(2 )=253.8 grmol
278.112grmol
5 x10−3mol ( 1mol278.112 gr /mol )=1.39056
Respuesta :Disolver1.39056 gr deMg I 2 yagua y diluir hasta400ml .
d)1gr100ml
×x
200ml=2gr
1gr100ml
×x
200ml=2gr
2gr ( 1mol109 gr /mol )=0.01253131832
Cu63.54grmol
(1 )=63 grmol
S32.064grmol
(1 )=32.064 grmol
O 15.999grmol
(4 )=63.996 grmol
|
45
159.6grmol
M=0.01253132832mol0.2 l
=0.0626566416
V aM a=V bM b
(0.2l )(0.062656M)0.360M
=V b
0.034332406=V b≈34.3324ml
e)
NaOH = 39.9959gr/mol
1.525gr1ml
×1000ml1 l
×50 gr100 gr
×1mol
39.9959gr /mol=19.064439911M
1.5 l×0.215mol1 l
=0.3223mol
0.3223mol×1 l
19.064439911M=0.01691629869 lts≈16.91629869m
f)
12 ppm=12L
K 39.102grmol
(4 )=156.408 grmol
Fe55.84grmol
(1 )=55.84 grmol
C12.01grmol
(6 )=72.06 grmol
N 14.00grmol
(6 )=84 grmol
|
46
368.308grmol
1.5 Lts¿
0.015 g¿
Ejercicio 4.31.
¿Cuál es la masa de La (IO3)3 (663.6 g/mol) solido que se forma cuando se mezclan 50.0 mL de La3+ 0.250M con 75.0 mL de IO-
3 0.302 M?
la3+¿+3 IO3
−¿−−−−−→la(IO
3)3¿¿
56ml=0.256M
75.0ml=0.302M
3 IO3−¿=¿¿
0.0236 ( 1mol3mol I O3
)=2.66 x 10−4mol¿
Ejercicio 4.32.
¿Qué cantidad de PbCI2 sólido (278.10 g/mol) se forma cuando mezclan 200ml de Pb2+ 0.125 M con 400 ml de Cl- 0.175 M?
Pb2+ + 2 Cl- PbCl2
200ml=0.125M 400ml=0.175M
2Cl (0.4 ) (0.173M )=0.07mlC l−¿ ¿
0.07mol ( 1molPbC l22mol/ gr )=0.035mol PbC l2
0.035mol ( 278.10gr /mol1mol PbC l2 )=9.7335gr PbC l2
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47
Ejercicio 4.33. Se disuelven exactamente 0.2220g de Na2CO3 puro en 100mL de HCl 0.0731 M.
a) ¿Cuál es la masa en gramos de CO2 producido en la reacción?
Na2CO3 + HCI CO2 + NaCI + NaOH
0.022 gr Na2CO3( 44.009 gr /molCO2
105.986 gr /mol Na2CO3)=0.092181996743gr CO2
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EJERCICIOS RESUELTOS
GRUPO 3
SECUENCIA 2
QUIMICA ANALITICA
“PROPIEDADES COLIGATIVAS DE ELECTROLITOS Y NO
48
1.-La presión de vapor del metanol puro es 159,76 mmHg. Determinar la fracción molar de glicerol (soluto no electrólito y no volátil) necesario para disminuir la presión de vapor a 129,76 mmHg. (Respuesta = 0,188)
Formula:
∆ pv=P° A−PAecuacion1 ∆ pv=P° A XBecuacion2
Sustitucion: (ecuacion 1)
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EJERCICIOS RESUELTOS
GRUPO 3
SECUENCIA 2
QUIMICA ANALITICA
“PROPIEDADES COLIGATIVAS DE ELECTROLITOS Y NO
49
∆ pv=¿ 159376mmHg -129.76mmHg∆ pv=¿ 30 mmHg
Despejando: (ecuacion 2)
X B=∆ PVP° A
Sutituyendo:
X B=30mmHg
159.76mmHg
X B=0.188
2.-Determine la masa molar de un compuesto no electrolito sabiendo que al disolver 384 g de este compuesto en 500 g de benceno, se observó una temperatura de ebullición de la solución de 85,1 °C. (Benceno: KEB = 2,53 °C/molal y punto de ebullición 80,1 °C)
Datos:Soluto: Masa 384 g Masa molar= ?
Solvente: Benceno Masa= 500g T °EB=¿ 80.1 ℃
k EB=¿¿ 2.53℃
molal
Solucion: T e = 85.1 ℃
Formula:
∆T EB=¿¿ T EB-T °EB ecuacion 1
∆T EB=¿¿ k EBm ecuacion 2
Sustitucion (ecuacion1)
∆T EB=¿¿ 85.1℃-80.1℃∆T EB=¿¿ 5℃
Sustitucion (ecuacion 2)∆T EB=¿¿ k EBm
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50
5℃= (2.53℃
molal)m
m=5℃2.53℃
m=1.9762 m
Relacion:
1.9762m 1000g X=? 500g
X=0.9881 m
Formula:
nsoluto =masa solutomasamolar
0.9881m = 384gmasamolar
Masa molar= 384 g0.9881m
= 388.6246g
mol
3.-Determine la constante ebulloscópica de un solvente, si al disolver 100 g de urea (masa molar 60 g/mol) en 250 g de este solvente, éste incrementa su temperatura de ebullición en 2,1 °C.
Datos:
Soluto: Urea Masa 100 g
Masa molar 60 g
mol
Solvente: masa= 250g
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51
Solucion: ∆T EB=¿¿ 21.1℃
Formula:
∆T EB=¿¿ k EBm
Sustitucion:
nsoluto = 100g60g
nsoluto =1.666 moles
nsoluto =masa solutomasamolar
Relacion:
1.666 moles 250g (solvente) X= 1000g X= 6.6664 moles
Despeje :
k EB = ∆T EB
m
Sustituyendo:
k EB = 2.1℃
6.6664moles
k EB = 0.315 g
mol
4.- Calcule el peso molecular de un no electrolito si el agua se congela a -0,50 °C cuando en 20 g de ella se disuelven 12 g de soluto. (Agua: temperatura de congelación 0 °C y constante crioscópica 1,86 °C/molal )
Formula:
∆T c=¿¿ T c-T °c ecuacion 1
∆T c=¿¿ k cm ecuacion 2
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52
Sustitucion: (ecuacion 1)∆T c=¿¿ 0℃−(−.0 .5)∆T c=¿¿ 5 ℃
Despejando: (ecuacion 2)
m=∆T c
kc
Sustituyendo:
m=0.5℃1.86℃
= 0.2688 moles
Relacion:0.2688m 100g (agua) x= 20g x= 5.376x10−3moles
Relacion 2:12 g 5.376x10−3moles X 1mol x= 2232.1428 gramos
5.-Calcular la masa molar aproximada del tiofeno sabiendo que una solución de 100 mL que contiene 0,32 g de ese compuesto en alcohol dio una presión osmótica de 510 mmHg a 20 °C.
Solucion:
v=100 mL
π=510mmHg
° k=℃+273.15
° k= 20℃ + 273.15 T= 293.15 ° K
R = 62.3636 LmmHgkgmol
Formula:
πnR∗TV
n= gpm
Despejando: |
53
n =πvRT
Sustituyendo:
n= 510mmHg∗0.1 L
62.3636LmmHgkgmol
∗293.15 ° K . n=2.789x10−3moles
Despejando:
n= gpm
pm= 0.32 g
2.789 x 10−3
pm = 114.73 g
mol
6.- Ordene las siguientes soluciones acuosas en orden creciente de sus puntos de ebullición.
a) Glicerina 0,03 m
b) KBr 0,02 m; = 2
C) NaCl 0,02 m; i = 1,94
(Keb = 0,52 °C/molal)
a¿∆T EB=¿¿ k EBm = (0.52 ℃
molal)(0.03m) = 0.0156 + 100℃ (T °EB )
Glicerina= 100.0156 ℃
b) ∆T EB=¿¿ k EBm * i = (0.52 ℃
molal)(0.02 m)(1.94) +100℃ (T °EB )
Nacl =100.0201 ℃ c) ∆T EB=¿¿ k EBm * i = (0.52
℃molal
)(0.02℃)(2) +100℃ (T °EB ) Kbr =100.0208 ℃
7.-¿Cual es la presión osmótica a 20°C de una solución de sacarosa (C12H22O11), 0,0020M? (Respuesta = 0,048 atm)
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54
R=0.082 atm Lmol ° K
Formula: ¿M RTConversión: °K = °C + 273.15°K= (20°C) + 273.15 = 293.15°K
Sustitución:
π= (0.0020M)(0.082atmLmol ° K
)(293.15°K)
π= 0.48atm
8.- Una solución contiene 8.3g de una sustancia no electrolito y no volátil, disuelta en un mol de cloroformo (CHCl3), esta solución tiene una presión de vapor de 510.79 mmHg. La presión de vapor del cloroformo a esta temperatura es 525.79 mmHg. En base a esta información determine:a) Fracccion molar
Formula:
P°A−PA=P°A XB
Despejando:
X B=P°A−PA
P°A
Sustitución:
X B=525.79mmHg−510.79mmHg
525.79mmHg
X B=0.0285
9.- Se disuelven 0.3 moles de sulfato de sodio (Na2SO4), electrolito fuerte y no volátil, en 2kg de agua a 60°C. Si la presión de vapor del agua a esta temperatura es 149.4mmHg. Determine la presión de vapor de la solución resultante. (Respuesta: 148.20mmHg)
Formulas:
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55
P°A−PA=P°A XB
X B=nB
nB+nA
Relacionando:
(2000g ) (1mol )18g
=111.11moles
Sustitución:
X B=0.3moles
0.3moles+111.11moles
X B=2.69 x10−3
P°A−PA=(149.4mmHg ) (2.69 x10−3 )=0.4018−PA=0.4018−149.4mmHg(−P¿¿ A=−148.99mmHg)(−1)¿
PA=148.99mmHg
10.-Cuantos gramos de glucosa (masa molar 180 g/mol) son necesarios disolver en 1000g de agua para que la temperatura de ebullición del agua se eleve en 3°C. (Agua: temperatura de ebullición 100°C y K eb=0.52 °C /molal)(Respuesta: 1038.46g)
Formulas:
∆T eb=K ebm
m=nsoluto
kgsolvente
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56
n= gPM
Sustitución:
m= 3 °C
0.52°C
molal
=5.7692molal
n=(5.7692molal ) (1kg )=5.7692moles
g= (180 g /mol ) (5.7692moles )
g=1038.456
11.-- ¿Cuál será el punto de congelación de una solución que contiene 17.25g de ácido cítrico (C6H807) disueltos en 250g de agua. (Agua: temperatura de congelación 0°C y constante críoscopica 1.86° C /molal) (Respuesta: 0.668°C)
Formulas:
∆T C=KCm
m=nsoluto
kgsolvente
Relacionando:
(17.25g )(1mol)192.129 g
=0.0897moles
Sustitución:
m=0.0897moles0.25kg
=0.3588
∆T C=(1.86 ° C /molal )(0.3588molal)
∆T c=0.6673 °
12.- Disolviendo 6.73g de sacarosa (masa molar 342g/mol) hasta formar 1500mL de solución a 20°C ¿Cuál es la presión osmótica que teóricamente corresponderá?
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57
Formulas:
n= gPM
π=nRTV
Sustitución:
n= 6.73 g342 g/mol
=0.0196moles
π=(0.0196moles ) (0.082atmL/mol° K )(293.15 ° K )
1.5 L
π=0.314 atm
13- ¿Qué presión osmótica en atm ejercerá cualquier solución 0.1M de una sustancia no ionizable a 20°C? (Respuesta= 2.40atm)
Datos:
Temperatura: 20°C = 293.15°C
M= 0.1
Formula:
π=MRT
π=(0.1M )(0.082 atm Lmol ° K )¿293.15°K)
π=2.40 atm
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