concentraciones en porcentajes 2012

Upload: nestor-motolo

Post on 16-Jul-2015

1.504 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

CONCENTRACIONES EN PORCENTAJESEJEMPLOS DE RESOLUCINUna solucin acuosa de fluoruro de potasio contiene 40 g de sal en 160 g de solvente y densidad 1,18 g/cm3, calcular su concentracin expresada en: g ST / 100 g SV, g ST / 1 L SV %m/m,%m/V Resolucin: el enunciado indica que se tiene 40 g ST / 160 g SV, y se lleva a 100 g SV 160 g SV ________ 40 g ST 100 g SV ________ x = 25 g ST / 100 g SV como el solvente es agua y su densidad es 1 g/cm3; tener 160 g SV equivale a 160 cm3 SV y a su vez a 160 ml SV, luego con los datos se tiene 40 g ST / 160 ml SV y se lo lleva a 1 L SV = 1000 ml SV 160 ml SV ________ 40 g ST 1000 ml SV ________ x = 250 g ST / 1000 ml SV = 250 g ST / 1 L SV por los datos iniciales se puede expresar 40 g ST / 160 g SV; recordando que m SN = m ST + m SV = 40 g + 160 g = 200 g queda 40 g ST / 200 g SN se lo pasa a 100 g SN ( se pide x% m / m que es x g ST / 100 g SN ) 200 g SN ________ 40 g ST 100 g SN ________ x = 20 g ST / 100 g SN = 20 % m / m se debe calcular % m / V es es x gr ST / 100 cm3 SN, si se parte de 40 g ST / 200 g SN , la masa de SN se debe expresar en cm3, para lo cual se usa la densidad de la solucin

luego se puede escribir 40 g ST / 169,5 cm3 SN y se lo lleva a 100 cm3 SN 169,5 cm3 SN ________ 40 g ST 100 cm3 SN ________ x = 23,59 g ST / 100 cm3 SV = 23,59 % m / V Se desea preparar 1,50 kg de solucin al 25 % m / V y densidad de 1,2 g/cm3, calcular las masas de soluto y solvente necesarias. Es conveniente expresar la concentracin como % m / m, para ello se usa la densidad de la solucin para hallar la masa de la solucin. Como 25 % m / V es 25 g ST en 100 cm3 se calcula la masa como

por lo tanto se puede escribir que 25 g ST se encuentran en 120 g de solucin. Ahora se calcula cuanto soluto hay en 1500 g ( 1,5 kg ) 120 g SN ________ 25 g ST 1500 g SN ________ x = 312,5 g ST recordando que mSN = mST + mSV, se calcula la masa de solvente mSV = mSN - mST = 1500 g - 312,5 g = 1187,5 g SV

LABORATORIO DE QUMICA//2012

Pgina 1

Se disuelven 50 g de sulfato de sodio en medio litro de agua, calcular su concentracin expresada en: g ST / 1 L SV, g ST / 100g SV, % m / m Resolucin: sabiendo 0,5 L = 500 ml, se puede escribir que 50 g ST / 0,5 L SV es equivalente a 50 g ST / 500 ml SV, y se resuelve llevndolo a 1000 ml = 1 L 500 ml SV ________ 50 g ST 1000 ml SV ________ x = 100 g ST / 1000 ml SV = 100 g ST / 1 L SV como 1 ml de agua equivale a 1 g, se tiene 50 g ST / 500 g SV, luego se lo lleva a 100 g de solvente 500 g SV ________ 50 g ST 100 g SV ________ x = 10 g ST / 100 g SV como % m / m es g ST / 100 g SN, se debe calcular primero la masa de solucin usando mSN =mST + mSV mSN = 50 g + 500 g = 550 g quedando 50 g ST / 550 g SN y llevando a 100 g de solucin 550 g SN ________ 50 g ST 100 g SN ________ x = 9,09 g ST / 100 g SN = 9,09 % m / m Una solucin acuosa de cierta sal orgnica se conforma con 32 g de soluto en 240 ml de solucin obteniendose una densidad de 1,06 g/cm3, expresar su concentracin en: % m / V, % m / m, g ST / 1 kg SN , g ST / 1 kg SV Resolucin: con los datos se tiene 32 g ST / 240 ml SN y como 1 ml es equivalente a 1 cm 3, se puede escribir 32 g ST / 240 cm3; para resolver se lo debe llevar a 100 cm3 240 cm3 SN ________ 32 g ST 100 cm3 SN ________ x = 13,33 g ST / 100 cm3 SV = 13,33 % m / V partiendo de 32 g ST / 240 cm3 se halla la masa de solucin usando la densidad

es as que se tiene 32 g ST / 254,4 g ST, luego se lo expresa por 100 g SN 254,4 g SN ________ 32 g ST 100 g SN ________ x = 12,57 g ST / 100 g SN = 12,57 % m / m teniendo 12,57 g ST en 100 g SN, se pasa a 1000 g SN ( 1 kg ) 100 g SN ________ 12,57 g ST 1000 g SN ________ x = 125,7 g ST / 1000 g SN = 125,7 g ST / 1 kg SN si 12,57 g ST estn en 100 g SN, usando mSN = mST + mSV ; despejando mSV = mSN - mST = 100 g 12,57 g = 87,43 g SV, luego se lo lleva a 1000 g SV ( 1 kg ) 87,43 g SV ________ 12,57 g ST 1000 g SV ________ x = 143,7 g ST / 1000 g SV = 143,7 g ST / 1 kg SV Qu volumen de una solucin de nitrato de potasio al 18 % m / m contiene 50 g de soluto siendo la densidad de la solucin 1,17 g/cm3 a 20 C ? si la concentracin es del 18 % m / m se tiene 18 g ST en 100 g SN, luego 18 g ST ________ 100 g SN 50 g ST ________ x = 277,77 g SN a la masa de solucin hallada se la expresa como volumen usando la densidad

sea, 237,41 cm3 de solucin contienen 50 g de soluto.

LABORATORIO DE QUMICA//2012

Pgina 2

GUA DE PROBLEMAS 1.- Se disuelven 35 g de cloruro de magnesio (MgCl2) en 150 g de agua dando una solucin cuya densidad es de 1,12 g/cm3. Expresar la concentracin de la solucin resultante en: a) % m/m, b) % m/v , c) g st/dm3sv. Rta.: a) 18,92% m/m; b) 21,19% m/v c) 233,33 g st/dm3 sv. 2.- Una solucin acuosa de nitrato de potasio (KNO3) tiene una composicin de 42 g st/100 cm3de sc (42% m/v) y una densidad igual a 1,16 g/cm3. Calcular su composicin expresada en: a) g st/100 g svb) g st/kg sc. Rta.: a) 56,76 g st/100 g sv b) 362,07 g st/kg sc. 3.- Con 30 g de nitrato de plata (AgNO3) se desea preparar una solucin acuosa de esta sal al 22% m/m (dens.= 1,08 g/cm3). Calcular: a) el volumen de solucin que puede prepararse b) la masa de solvente necesaria. Rta.: a) 126,26 cm3; b) 106,36 g. 4.-Un producto de limpieza de uso domstico que no daa el medio ambiente contiene 25 cm3 st/100 cm3 sc (25% v/v) de aceite de pino, 30% v/v de cido actico, 15% v/v de aceite de palma y el resto de alcohol. Cuntos cm3 habr que tomar de cada sustancia para obtener 75 cm3 de solucin limpiadora? Rta.: 18,75 cm3; 22,5 cm3; 11,25 cm3 , 22,5 cm3 respectivamente. 5.La leche entera posee un 4% v/v de crema, siendo la densidad de la crema de 0,865 g/cm3. Calcular la densidad de la leche descremada sabiendo que la masa de un litro de leche entera es de 1032 g. NOTA: Considerar volmenes aditivos. Rta.: 1,039 g/cm3 6.- Una persona ha bebido 400 cm3 de pisco, bebida cuya graduacin alcohlica es 30 g alcohol/100 cm3 de licor. Sabiendo que el15% del alcohol ingerido pasa al torrente sanguneo; que el volu-men de sangre de un adulto es de 5 litros y que la concentracin considerada txica es de 0,003 g alcohol/ml sangre, indicar si dicha persona est intoxicada. Rta.: S. 7.- Se dispone de una solucin al 30% m/m de bromuro de litio (LiBr),qu masa de aguahabr que agregar a 150 g de la solucin original para obtener una solucin al 10% m/m? Rta.: 300g. 8.- Se desea diluir 200 g de una solucin acuosa de cloruro de sodio (NaCl) de concentracin 40 mg st/cm3 sc y dens.= 1,09 g/cm3 para obtener otra solucin de concentracin 16 mg 3 3 NaCl/ cm sc y dens.= 1,04 g/cm . Calcular el volumen de agua necesario Rta.: 277,06 cm3. 9.Se tienen 250 cm3 de una solucin acuosa que contiene 30 g de st/ 100 cm3 de sv. (dens.= 1,15 g/cm3). Se le agrega agua hasta obte- ner un volumen de 1 dm3 de solucin (dens.= 1,08 g/cm3). Calcular la concentracin de la solucin diluda expresndola en % m/m. Rta.: 6% m/m. 10.- 400 cm3 de una solucin acuosa de sulfato de cinc (ZnSO4) al 20% m/v y densidad 1,18 g/cm3 se mezclan con 200 cm3 de agua. Calcular la composicin de la solucin resultante expresndola en: a) g st/kg sc; b) g st/dm3 sv. Rta.: a) 119,05 g st/kg sc b) 135,14 g st/dm3 sv. 11.- Qu volumen de solucin acuosa de concentracin igual a 45 mg Cu2+/cm3 sc se utilizar para preparar 250 cm3 de otra solucin acuosa de concentracin 2 mg Cu2+/cm3sc? Rta.: 11,1cm3. 12.- Calcular el volumen de solucin acuosa concentrada de cido sulfrico (H2SO4), 98% m/m, dens.= 1,84 g/cm3 que se necesita para preparar 500 cm3 de solucin acuosa de H2SO4 al 20% m/m, dens.= 1,14g/cm3. Rta.: 63,22 cm3.LABORATORIO DE QUMICA//2012 Pgina 3

13.- Calcular el volumen de solucin acuosa de alcohol amlico al 95% m/m (dens.= 0,80 g/cm3) que se necesita para preparar 125 cm3 de solucin al 30% m/m (dens.= 0,95 g/cm3). Rta.: 46,9 cm3. 14.- Se agregan 20 g de bromuro de sodio (NaBr) a 1,2 dm3 de solucin acuosa de dicha sal al 15% m/m y dens.= 1,12 g/cm3, obtenindose una solucin de densidad = 1,16 g/cm3. Expresar la concentracin de la nueva solucin en % m/v. Rta.: 18,85% m/v. 15.- Con 300 g de una solucin acuosa de sulfato de potasio (K2SO4) que contiene 12 g st/100 cm3 sv y la cantidad de soluto necesaria, se desea preparar una solucin de concentracin 30 g st/100 cm3 sv. Calcular la masa de sal a utilizar. Rta.: 51 g. 16.- Calcular la masa de cloruro de aluminio (AlCl3) que ser necesario agregar a 250 cm3de una solucin acuosa que contiene 20 g de dicha sal/dm3 sc (dens.= 1,05 g/cm3) para obtener otra cuya concentracin sea de 80 g AlCl3/dm3 sc y su dens.= 1,07 g/cm3.Rta.: 15,81g st. 17.- Qu cantidad de agua hay que evaporar de una tonelada de potasa custica concentrada (solucin acuosa de hidrxido de potasio, KOH, al 46,9% m/v, dens.= 1,34 g/cm3) para obtener otra solucinal 77,52% m/v, dens.= 1,52 g/cm3. Realizar los clculos a partir de: a) los volmenes. b) las masas.Comparar los resultados cul de los dos es el correcto? por qu? Rta.: a) 294,77 dm3 sv. b) 313,73 kg sv. 18.- Se mezclan 500 cm3 de solucin acuosa de cido ntrico (HNO3) al 62% m/m (dens.= 1,38 g/cm3) con 500 cm3 de otra solucin acuosa de este cido al 22% m/m (dens.= 1,13 g/cm3). Hallar: a) el % m/m de la solucin resultante. b) el volumen de solucin obtenida si la dens.= 1,27 g/cm3. Rta.: a) 43,99 % m/m b) 0,98 dm3. 19.- Hallar las masas de dos soluciones acuosas de clorato (V) de potasio (KClO3) al 32% m/m y al 12% m/m que deben mezclarse para pre- parar 500 g de solucin al 20% m/m.. Rta.: 200 g de sc al 32% m/m y 300 g de sc al 12% m/m. 20.- Calcular la masa de cloruro de hierro (III) hexahidratado (FeCl3 . 6 H2O), que se necesita para preparar 250 cm3 de una solucin acuosa que contenga 0,01 g de Cl-/cm3 (dens.= 1,01 g/cm3).Rta.: 6,35 g. 21.- Las estalactitas y las estalagmitas se producen por evaporacin del agua de soluciones acuosas de hidrgeno carbonato de calcio (Ca(HCO3)2). Calcular el tiempo en que se formar una estalactita cnica de 2 cm de radio y 50 cm de altura sabiendo que la concentracin de la solucin es de 2 g st/kg de sc. Volumen del cono: .r2h/3 Densidad del Ca(HCO3)2= 2,71 g/cm3 Velocidad de evaporacin del agua: 5 cm3 de agua por da. Rta: 155 aos.

LABORATORIO DE QUMICA//2012

Pgina 4