8. Calcule el número de milimoles de la especie indicada en:
(a) 57 mg de P2O5
Masa atómica de P2O5
P = 30,97 g/mol * 2 = 61,94 g/mol
O = 16 g/mol * 5 = 80 g/mol
P2O5 = 141,94 g/mol
57 mg P2O5*1 g P2O51000 mg P2O5 =0,057 g P2O5
Un mol de P2O5 tiene 141,94 g de P2O5. Un milimol contiene 0,14194 g de P2O5.
nP2O5=0,057 gP2O5*1 mmol P2O50,14194 g P2O5=0,40 mmol P2O5
El número de milimoles de P2O5 en 57 mg de este es: 0,40
b) 12,92 g de CO2
C = 12,01 g/mol * 1 = 12,01 g/mol
O = 16 g/mol * 2 = 32 g/mol
CO2 = 44,01 g/mol
Un mol de CO2 tiene 44,01 g CO2, entonces 1 mmol CO2 = 0,044 g CO2
Usando factor de conversión tenemos:
12,92 g CO2 * 1 mmol0,044 g CO2=293,64 mmol CO2
El número de milimoles de CO2 en 12,92 g de este es: 293,64
(c) 40 g de NaHCO3
Na=22,99gmol*1=22,99gmol
H=1gmol*1=1gmol
C=12,01gmol*1=12,01gmol
O=15,99gmol*3=47,97gmol
Peso molecular del NaHCO3=83,97gmol
83,97gmol NaHCO3 *1 mol1000 mmol=0,08397gmmol NaHCO3
40 g Na HCO3*1 mmol NaHCO30,08397 g NaHCO3=476,36 mmol NaHCO3
El número de milimoles de NaHCO3 en 40 g de este es: 476,36
(d) 850 mg de MgNH4PO4
Mg = 24,312 g/mol * (1) = 24,312 g/mol
N = 14,006 g/mol * (1) = 14,006 g/mol
H = 1,0079 g/mol * (4) = 4,0316 g/mol
P = 30,973 g/mol * (1) = 30,973 g/mol
O = 15,999 g/mol * (4) = 63,996 g/mol
MgNH4PO4 = 137,3186 g/mol
137,3186 gmol*1 mol1000 mmol=0,137gmmol
850 mg MgNH4PO4*1 g MgNH4PO41000 mg MgNH4PO4=0,85 g MgNH4PO4
0,85 g MgNH4PO4*1 mmol MgNH4PO4 0,137 g MgNH4PO4=6,20 mmol MgNH4PO4
El número de milimoles de MgNH4PO4 en 850 mg de este es: 6,20
16. Calcule la concentración molar del ion H3O+ de una disolución que tiene un pH de:
(a) 4,76
pH = 4,76
pH=-logH3O+
logH3O+=-4,76
H3O+=10-4,76
H3O=0,000017378 M
La concentración de [H3O+] es 1,74 * 10-5 M.
(b) 4.58
pH = 4,58
pH=-logH3O+
logH3O+=-4,58
H3O+=10-4,58
H3O=2,63*10-5 M
La concentración de [H3O+] es 2,63*10-5 M.
(c) 0.52
pH = 0,52
pH=-logH3O+
logH3O+=-0,52
H3O+=10-0,52
[H3O+] = 0,30 M
La concentración de [H3O+] es 0,30 M.
(d) 13,62
pH = 13,62
pH=-logH3O+
logH3O+=-13,62
H3O+=10-13,62
[H3O+] = 2,398*10-14 M
La concentración de [H3O+] es 2,398*10-14 M.
(e) 7,32
pH = 7,32
pH=-logH3O+
logH3O+=-7,32
H3O+=10-7,32
[H3O+] = 4,79 *10-8 M
La concentración de [H3O+] es 4,79*10-8 M.
(f) 5.76
pH=5,76
pH=-logH3O+
logH3O+=-5,76
H3O+=10-5,76
H3O+=1,74*10-6 M
La concentración de [H3O+] es 1,74*10-6 M.
(g) -0,31
pH=-0,31
pH=-logH3O+
logH3O+=0,31
H3O+=100,31
H3O+=2,04 M
La concentración de [H3O+] es 2,04 M.
(h) -0,52
pH=-0,52
pH=-logH3O+
logH3O+=0,52
H3O+=100,52
H3O+=3,31 M
La concentración de [H3O+] es 3,31 M.
22. Se prepara una solución disolviendo 1210 mg K3Fe(CN)6 (329,2 g/mol) suficiente para obtener 775 mL. Calcule:
(a) La concentración molar analítica de K3Fe(CN)6.
Convertimos las unidades para facilitar la resolución del ejercicio:
1210 mg K3FeCN6*1 g K3FeCN6 1000 mg K3FeCN6=1,21g K3FeCN6
775mL*1 L1000 mL=0,775L
Encontramos el número de moles de K3FeCN6:
1,21g K3FeCN6*1mol K3FeCN6 329,2 g K3FeCN6=3,68*10-3mol K3FeCN6
Calculamos la concentración molar analítica:
M=nL
M= 3,68*10-3mol K3FeCN60,775L=4,748*10-3 M
La concentración molar analítica de K3Fe(CN)6 es 4,748*10-3M.
(b) La concentración molar de K+
Primero calculamos los gramos de K:
g K? 1,211gK3FeCN6*1 mol K3FeCN6329,2g K3FeCN6*3 mol K+1 mol K3FeCN6*39,098 g K+1 mol K+
=0,431 g de K+
Luego, calculamos la concentración molar de K+
M=gPm(L) MK=0.431 g 117,294 gmol*(0.775L)=4,741*10-3M
La concentración molar de K+ es 4,741*10-3 M.
(c) Calcule la concentración molar de Fe(CN)63-
Peso atómico de Fe(CN)63-
Fe = 55 g/mol
C= 12 g/mol
N= 14 g/mol
CN= 26 g/mol x 6 = 156 g/mol
156 g/mol + 55 g/mol = 211 g/mol
Peso atómico de Fe(CN)6 = 211g
Gramos de Fe(CN)63- en la solución:
1,21g K3FeCN6*211g Fe(CN)63-329,2 g K3FeCN6=0,78g Fe(CN)63-
Moles de Fe(CN)63-:
0,78g Fe(CN)63-*1 mol FeCN63-211 g FeCN63-=3,70*10-3mol Fe(CN)63-
Concentración molar de Fe(CN)63-:
M=3,70*10-3mol Fe(CN)63-0,775 L=4,77*10-3 M
La concentración molar de Fe(CN)63- es 4,77*10-3 M.
(d) Calcular el porcentaje peso - volumen de K3Fe (CN)6.
Calculamos los gramos:
1210g K3Fe(CN)6 * 0,001 g1 mg=1,21 g
Volumen de la Solución = 775 mL
%Pv=g stoV sln* 100
Reemplazando en la ecuación:
%Pv=1,21 g775 mL* 100=0,16%
El porcentaje peso - volumen de K3Fe (CN)6 es 0,16%.
(e) Las milimoles de K+en 50,0 mL de esta disolución.
1210 mg K3Fe(CN)6*1 g K3FeCN6 1000 mg K3FeCN6=1,21 g K3Fe(CN)6
50 mL K3Fe(CN)6*1,21 g K3FeCN6775 mL K3FeCN6=0,078 g K3Fe(CN)6
0,078 g K3FeCN6*1 mol K3FeCN6329,2 g K3FeCN6*3 mol K+1 mol K3FeCN6=7,11*10-4 mol K+
(7,11*10-4 mol K+)*1000 mmol K+1 mol K+=0,711 mmol K+
Las milimoles de K+en 50,0 mL de esta disolución son 0,711 mmol K+.
(f) Las partes por millón de Fe(CN)63-
1,21 g K3Fe(CN)6 *1 mol K3FeCN6329,255 g K3FeCN6*1 mol FeCN63-1 mol K3FeCN6*211,949 g FeCN63-1 mol FeCN63-
=0,778 g Fe(CN)63-
Si ppm = mg/L
0,778 g Fe(CN)63-*1.000 mg Fe(CN)63-1 g Fe(CN)63-= 778 mg Fe(CN)63-
778 mg Fe(CN)63-0,775 L Fe(CN)63-=1003,87 ppm Fe(CN)63-
(g) El pK de la solución.
Datos
1,210 g de K3Fe(CN)6
V = 775 mL = 0,775 L
Primero se calcula el número de moles de K+
1,210 g K3Fe(CN)6* 1 molK3Fe(CN)6329,2 g K3Fe(CN)6*3 mol K+1 mol K3Fe(CN)6=0,011 mol K+
K+=0,011 mol K+0,775 L solución=0,0142 M
pK=-log0,0142
pK=1,847
El pK de la solución es 1,847.
(h) El pFe(CN)6 de la solución.
Primero calculamos los números de moles de Fe(CN)6.
nmol Fe(CN)6=1,21 g K3FeCN6*1 mol K3FeCN6329,2 g K3FeCN6*1 mol FeCN61 mol K3FeCN6
=3,68*10-3 mol Fe(CN)6
Luego se calcula la molaridad.
M= 3,68*10-3mol FeCN60,775 L solución=4,74*10-3M
Entonces,
pFe(CN)6= -log(4,74*10-3)=2,32
El pFe(CN)6 de la solución es 2,32.
28. Describa la preparación de 900 mL de HNO3 3 M, a partir del reactivo comercial que es HNO3 al 70,5% ppcon densidad relativa de 1,42.
Calculamos el peso molecular del HNO3
H 1,008gmol 1 =1,008gmol
N 14,007gmol 1=14,007gmol
O 15,999gmol 3=47,997gmol
HNO3=1,008gmol+14,007gmol+47,997gmol=63,012gmol
Obtenemos la molaridad del reactivo concentrado
1,42Kg reactivoL reactivo*1.000g reactivo1 Kg reactivo*70,5g HNO3100 g reactivo*1 mol HNO3 63,012 g HNO3
M=15,887 mol HNO3L reactivo
El número de moles necesario de HNO3viene dado por:
900 mL*1 L1.000 mL*3 mol1 L=2,7 mol
Por último, para obtener el volumen del reactivo concentrado:
2,7 mol HNO3 1 L15,887 mol HNO3=0,17 L=170 mL
Es decir, que debemos diluir 170 mL del reactivo comercial hasta llegar a 900 mL de disolución.
34. Se mezclan 25 mL de una solución de Na3PO4 0,3757 M con 100 mL de HgNO3 0,5151 M.
(a) ¿Qué masa de Hg3PO4 se forma?
Calculamos las cantidades iniciales de los reactivos
nNa3PO4 = 25mL*1 L1.000 mL*0,3757 mol Na3PO41 L=9,39 10-3 mol Na3PO4
nHgNO3 = 100 mL*1 L1.000 mL*0,5151 mol HgNO31 L=0,0515 mol HgNO3
Teniendo en cuenta la reacción
3HgNO3 + Na3PO4 Hg3PO4 + 3NaNO3
Vemos que el reactivo límite es Na3PO4, por tanto la formación de Hg3PO4 está limitada por la cantidad de Na3PO4 disponible, sabiendo que 1 mol de Na3PO4 produce 1 mol de Hg3PO4, la masa de Hg3PO4 (696,74 g/mol) que se forma será:
9,39 10-3mol Na3PO4*1 mol Hg3PO41 mol Na3PO4*696,74 g Hg3PO41 mol Hg3PO4=6,54239 g Hg3PO4
La masa de Hg3PO4 que se forma es 6,54239 g.
(b) ¿Cuál es la molaridad de la especie que no reacciona al completarse la reacción?
Ecuación balanceada
Na3PO4 + 3HgNO3 Hg3PO4 + 3NaNO3
Calculamos las moles de Na3PO4 usando la formula moles= M * L
Moles de Na3PO4 = 0,025 L * 0,3757 mol/L = 9,39 mol * 10-3 de Na3PO4
Entonces como la razón estequiométrica de la reacción es 1:3 hallamos las moles de HgNO3 necesarias para realizar la reacción.
Moles de HgNO3 necesarias = 9,39 mol *10-3 *(3) = 0,02817 mol de HgNO3 necesarias.
Moles actuales de HgNO3 = 0,100 L x 0,5151 mol/L = 0,05151 mol de HgNO3 actuales.
Al ver esto nos damos cuenta que el HgNO3 es el reactivo en exceso entonces:
Moles en exceso de HgNO3 = 0,05151 mol – 0,02817 mol = 0,02334 mol
Tenemos que el volumen total de la mezcla es 0,125 L por tanto la Molaridad es:
M=0,02334 mol0,125 L=0,18672 M
37. ¿Qué volumen de AgNO3 0,01 M se requeriría para precipitar todo el I-en 200 mL de una solución que contenga 24,32 ppm de KI?
AgNO3+KI KNO3+AgI
KI=166gmol
24,32 ppm KI= 24,32 mg KI1 L KI
200 mL KI*1 L KI1000 mL KI=0,2 L KI
0,2 L KI*24,32 mg KI1 L KI=4,864 mg KI
4,864 mg KI*1 g KI1000 mg KI*1 mol KI166 g KI*1 mol AgNO31 mol KI*1 L AgNO30, 01 mol AgNO3
=2,930*10-3 L AgNO3
2,930*10-3 L AgNO3*1000 mL AgNO31 L AgNO3=2,930 mL AgNO3
El volumen de AgNO3 0,01 M se requeriría para precipitar todo el I-en 200 mL de una solución que contenga 24,32 ppm de KI es 2,930 mL AgNO3.
Ejercicio 4.10. Calcule el número de milimoles de soluto en:
175 mL de 0,320 M HClO4
Para calcular los milimoles de HClO4 en la disolución, primero calculamos cuantos L hay en 175 mL:
175 mL*1 L1000 mL=0,175 L
Ahora calculamos los milimoles de HClO4 en 0,175 L:
0,175 L de disolucion*0,320 mol HClO41 L de disolucion*1000 mmol HClO41 mol HClO4=56 mmol HClO4
En 175 mL hay 56 milimoles de HClO4.
15,0 L de 8,05x10-3 M K2CrO4
Calculamos los milimoles de K2CrO4 en la disolución de 15,0 L:
15,0 L de disolucion*8,05x10-3 mol K2CrO41 L de disolucion*1000 mmol K2CrO41 mol K2CrO4
=120,75 mmol K2CrO4
En 15,0 L de disolución hay 120,75 milimoles de K2CrO4.
5,00 L de una solución acuosa que contiene 6,75 ppm de AgNO3
Debido a que la solución está muy diluida suponemos que tiene una densidad aproximada de 1 g/mL, entonces, tenemos que 1 ppm = 1 mg/L.
6,75 ppm de AgNO3=6,75 mg AgNO3L
Calculamos el número de moles de AgNO3 que hay en un litro de disolución:
6,75 mg AgNO3L*1 g AgNO31000 mg AgNO3*1 mol AgNO3169,9 g AgNO3=3,97x10-5mol AgNO31 L
Ahora, calculamos los milimoles de AgNO3 en los 5,00 L de disolución:
5,00 L de disolucion*3,97x10-5 mol AgNO31 L de disolucion*1000 mmol AgNO31 mol AgNO3
=0,1985 mmol AgNO3 0,2 mmol AgNO3
Quimica Analítica Ingeniería QuimicaQuimica Analítica Ingeniería Quimica
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En 5,00 L de disolución hay 0,2 milimoles de AgNO3.
851 mL de 0,0200 M KOH
Calculamos cuantos L hay en 851 mL:
851 mL*1 L1000 mL=0,851 L
Ahora calculamos los milimoles de KOH en 0,851 L:
0,851 L de disolucion*0,02 mol KOH1 L de disolucion*1000 mmol KOH1 mol KOH=17,02 mmol KOH
En 851 mL hay 17,02 milimoles de KOH.
Ejercicio 4.15 Calcule el valor de p de cada uno de los iones indicados en los párrafos siguientes:
Na+, Cl- y OH- en una solución de NaCl 0.0335M y NaOH 0.0503M
?mol Na+ L= 0.0335 mol NaClL X 1 mol Na+1 mol NaCl = 0.0335 moles de Na+L
?mol Na+ L= 0.0503 mol NaOHL X 1 mol Na+1 mol NaOH = 0.0503 moles de Na+L
La concentración molar de Na+ en la solución es
0.0335 moles de Na+L+0.0503 moles de Na+L =0.0838 moles de Na+L
pNa=-log [0.0838]
pNa=1.077
?mol Cl- L= 0.0335 mol NaClL X 1 mol Cl-1 mol NaCl = 0.0335 moles de Cl-L
pCl=-log [0.0335]
pCl=1.47
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Quimica Analítica
Ingeniería Quimica
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Ingeniería Quimica
?mol OH- L= 0.0503 mol NaOHL X 1 mol OH-1 mol NaOH = 0.0503 moles de OH-L
pOH=-log [0.0503]
pOH=1.3
Ba2+, Mn2+ y Cl- en una solución de BaCl2 7.65 x 10-3 M y MnCl2 1.54M
?mol Ba2+ L= 7.65 x 10-3mol Ba Cl2 L X 1 mol Ba2+1 mol Ba Cl2 = 7.65 x 10-3 moles de Ba2+L
pBa=-log [7.65 x 10-3]
pBa =2.12
?mol Mn2+ L= 1.54 mol MnCl2 L X 1 mol Mn2+1 mol Mn Cl2 = 1.54 moles de Mn2+L
pMn=-log [1.54]
pMn= -0.19
?mol Cl- L= 1.54 mol MnCl2 L X 2 mol Cl-1 mol Mn Cl2 = 3,08 moles de Cl-L
?mol Cl- L= 7.65 x 10-3mol Ba Cl2 L X 2 mol Cl- 1 mol Ba Cl2 = 0,0153 moles de Cl- L
La concentración molar de Cl- en la solución es
3,08 moles de Cl-L+0,0153 moles de Cl- L=3,10 moles de Cl- L
pCl=-log [3.10]
pCl= -0.49
Quimica Analítica Ingeniería QuimicaQuimica Analítica Ingeniería Quimica
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Ingeniería Quimica
H+ Cl- y Zn2+ en una solución que es 0.600M en HCl y 0.101M EN ZnCl2
?mol H+ L= 0.6 mol HCl L X 1 mol H+ 1 mol HCl = 0.6 moles de H+ L
pH=-log [0.6]
pH=0.22
?mol Cl- L= 0.6 mol HCl L X 1 mol Cl-1 mol HCl = 0.6 moles de Cl- L
?mol Cl- L= 0.101 mol ZnCl2 L X 2 mol Cl- 1 mol ZnCl2 = 0,202 moles de Cl- L
La concentración molar de Cl- en la solución es
0.6 moles de Cl- L+ 0,202 moles de Cl- L= 0,802 moles de Cl- L
pCl=-log [0.802]
pCl = 0.096
?mol Zn L= 0.101 mol ZnCl2 L X 1 mol Zn 1 mol ZnCl2 = 0,101 moles de Cl- L
pZn=-log [0.101]
pZn=0.996
Quimica Analítica Ingeniería QuimicaQuimica Analítica Ingeniería Quimica
Quimica Analítica
Ingeniería Quimica
Quimica Analítica
Ingeniería Quimica
Cu2+, Zn2+ y NO3 en una solución que es 4.78 x 10-2 M en Cu(NO3)2 y 0.104M en Zn(NO3)2
?molZn2+ L= 0,104 mol Zn(NO3)2L X 1 mol Zn2+1 mol Zn(NO3)2 = 0,104 mol Zn2+ L
pZn=-log [0,104]
pZn=0.98
?mol NO3 L= 0,104 mol Zn(NO3)2L X 2 mol NO31 mol Zn(NO3)2 = 0,208 mol NO3 L
?mol NO3 L= 4.78 x 10-2 mol Cu(NO3)2L X 2 mol NO31 mol Cu(NO3)2 = 0,0956 mol NO3 L
La concentración molar de NO3 en la solución es:
0,208 mol NO3 L+ 0,0956 mol NO3 L= 0,3036 mol NO3 L
pNO3=-log [0,3036]
pNO3=0.52
K+, OH- y Fe(CN)64- en solución que es 2.62 x 10-7 M en K4Fe(CN)6 y 4.12 x 10-7 M en KOH
?mol K+ L= 2.62 x 10-7 mol K4Fe(CN)6L X 4 mol K+1 mol K4Fe(CN)6= 1.05 x 10-6 mol K+ L
?mol K+ L= 4.12 x 10-7 mol KOHL X 1 mol K+1 mol KOH = 4.12 x 10-7 mol K+ L
La concentración molar de K+ en la solución es:
1.05 x 10-6 mol K+ L+4.12 x 10-7 mol K+ L=1.46 x 10-6mol K+ L
pK=-log [1.46 x 10-6]
pK=5.84
?mol OH- L= 4.12 x 10-7 mol KOHL X 1 mol OH-1 mol KOH= 4.12 x 10-7 mol OH- L
pOH=-log [4.12 x 10-7]
pOH=6.39
?molFe(CN)6 -4 L= 2.62 x 10-7 mol K4Fe(CN)6L X 1 mol Fe(CN)6 -41 mol K4Fe(CN)6= 2.62 x 10-7 molFe(CN)6 -4 L
pFe(CN)6=-log [2.62 x 10-7]
pFe(CN)6=6.58
H+, Ba2+ y ClO4- en una solución que es 3.35 x 10-4 en Ba(ClO4)2 y 6.75 x 10-4M en HClO4.
?mol H+ L= 6.75 x 10-4 HClO4 L X 1 mol H+ 1 mol HClO4 = 6.75 x 10-4 mol de H+ L
pH=-log [ 6.75 x 10-4 ]
pH= 3.17
?mol Ba2+ L= 3,35 x 10-4Ba(ClO4)2 L X 1 mol Ba2+ 1 mol Ba(ClO4)2 = 3,35 x 10-4mol de Ba2+ L
pBa=-log [ 3.35 x 10-4 ]
pBa = 3.47
?mol ClO4 - L= 6.75 x 10-4 HClO4 L X 1 mol ClO4 - 1 mol HClO4 = 6.75 x 10-4 mol de ClO4 - L
?molClO4 - L= 3,35 x 10-4Ba(ClO4)2 L X 2 mol ClO4 - 1 mol Ba(ClO4)2 = 6,7 x 10-4mol de ClO4 - L
La concentración molar de ClO4 - en la solución es:
6.75 x 10-4 mol de ClO4 - L + 6,7 x 10-4mol de ClO4 - L=1,35 x 10-3mol de ClO4 -
pClO4=-log [1,35 x 10-3]
pClO4= 2.87
Ejercicio 4.20 El suero sanguíneo humano contiene en promedio 18 mg de K+ y 365 mg de Cl- en 100 mL. Calcúlese:
La concentración molar para cada una de estas especies; considere que la densidad del suero es 1.00 g/mL.
Inicialmente debemos convertir la cantidad de K+ y Cl- a gramos así:
g de K+ = 18 mg de K+ x 1 g de K+1000 mg de K+ = 0,018 g de K+
g de Cl- = 365 mg de Cl- x 1 g de Cl-1000 mg de Cl- = 0,365 g de Cl-
A continuación se convierten estas cantidades a moles mediante sus respectivos pesos moleculares. Asi:
mol de K+ = 0,018 g de K+ x 1 mol de K+39,1 g de K+ = 0,00046 mol de K+
mol de Cl- = 0,365 g de Cl- x 1 mol de Cl-35,45 g de Cl- = 0,01029 mol de Cl-
Debido a que la densidad del suero es 1.00 g/mL podemos deducir que el volumen de la solución que equivale a 100 mL es igual al peso de la misma que es 100 g. Asi:
Peso de la solución = 100 ml x 1 g1 mL = 100 g
[K+] = mol de K+ L de solucion = 0,00046 mol de K+0,1 L =0,0046 M
[Cl-] = mol de Cl- L de solucion = 0,01029 mol de Cl-0,1 L =0,1029 M
pK y pCl del suero humano.
El pK y el pCl se calculan mediante el logaritmo negativo de las concentraciones molares de los iones K+ y Cl-. Asi:
pK = - log [K+] = - log [0,0046] = 2,337
pCl = - log [Cl-] = - log [0,1029] = 0,987
Ejercicio 4.25 Describa la preparación de:
500 mL de etanol (C2H5OH, 46.1 g/mol) en solución acuosa al 4.75% (p/v)
Primero hallamos la molaridad de la solución partiendo de su fracción de concentración
4.75 g de C2H5OH 100 mL*1000 mL1 L*1mol C2H5OH 46.1 g C2H5OH =1.03mol C2H5OHL =1.03 M
Luego despejamos #moles de la formula M=#moles /L y nos queda que #moles=M*L
Teniendo en cuenta que 500 mL es igual 0.5 L, reemplazamos en la formula
#moles=1.03 mol C2H5OHL*0.5 L=0.515 mol C2H5OH
Ahora el resultado anterior lo multiplicamos por el peso molecular del etanol y obtenemos que:
0.515 mol C2H5OH*46.1 g 1 mol C2H5OH=23.74 g C2H5OH
R/ se debe disolver 23.74 g C2H5OH en agua y diluir hasta completar 500mL de solución.
500g de una solución acuosa de etanol (C2H5OH, 46.1 g/mol) al 4.75% (p/p)
Primero hallamos la molaridad de la solución partiendo de su fracción de concentración
4.75 g de C2H5OH 100 g*1g1 mL*1000 mL1 L*1mol C2H5OH 46.1 g C2H5OH =1.03mol C2H5OHL
=1.03 M
Luego despejamos #moles de la formula M=#moles /L y nos queda que #moles=M*L
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Teniendo en cuenta que 500 mL es igual 0.5 L, reemplazamos en la formula
#moles=1.03 mol C2H5OHL*0.5 L=0.515 mol C2H5OH
Ahora el resultado anterior lo multiplicamos por el peso molecular del etanol y obtenemos que:
0.515 mol C2H5OH*46.1 g 1 mol C2H5OH=23.74 g C2H5OH
R/ se debe mezclar 23.7 g C2H5OH con 476.3 g de agua para producir 500g de solución.
500mL de una solución acuosa de etanol (C2H5OH, 46.1 g/mol) al 4.75% (v/v)
Primero hallamos la molaridad de la solución partiendo de su fracción de concentración
4.75 mL de C2H5OH 100 mL*1g1 mL*1000 mL1 L*1mol C2H5OH 46.1 g C2H5OH =1.03mol C2H5OHL =1.03 M
Luego despejamos #moles de la formula M=#moles /L y nos queda que #moles=M*L
Teniendo en cuenta que 500 mL es igual 0.5 L, reemplazamos en la formula
#moles=1.03 mol C2H5OHL*0.5 L=0.515 mol C2H5OH
Ahora el resultado anterior lo multiplicamos por el peso molecular del etanol y obtenemos que:
0.515 mol C2H5OH*46.1g 1 mol C2H5OH = 23.74 g C2H5OH
Y como un gramo es equivalente a un mililitro queda 23.74 mL C2H5OH
R/ se debe disolver 23.7mL C2H5OH en agua y diluir hasta completar 500mL de solución.
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Ejercicio 4.29 Describa la preparación de:
500mL de AgNO3 a partir del reactivo sólido 0,075 M.
Masa molecular de AgNO3= 169,9 g/mol
Convertimos los 500 mL a litros:
500 ml de sln x 1L de sln1000 mL de sln = 0,5L de sln
Hallamos el número de moles que se necesitan para la preparación de la solución a partir de la concentración molar.
M=#molesL #moles=ML #moles AgNO3=0,075 moles AgNO3L de sln x 0,5L de sln=0,0375
Ahora hallamos la cantidad en gramos de AgNO3 requerida con el peso molecular.
g AgNO3=0,0375 moles AgNO3x 169,9 g AgNO31 mol AgNO3=6,37125 gAgNO3
PREPARACIÓN: Disolver 6,37 g de AgNO3 y llevar hasta 500mL o 0,5L.
1L de HCl 0,285M, utilizando una disolución 6M del reactivo.
Hallamos el número de moles que se necesitan para la preparación de la solución a partir de la concentración molar.
M=#molesL #moles=ML #moles HCl=0,285 mol HClL de sln x 1L de sln=0,285
Ahora hallamos los litros de solución 6M requerida para obtener la cantidad de moles necesarios de HCl.
#moles=ML L=#molesM L sln=0,285 moles HCl6 molesLslnHCl=0,0475 Lsln
PREPARACIÓN: Diluir 0,0475L de la solución concentrada hasta completar 1L.
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400mL de una disolución que es 0,0810M en K+ , a partir de K3Fe(CN)6 solido.
Masa molecular de K3Fe(CN)6 = 329,3 g/mol
Convertimos los 400mL a litros. 400 ml de sln x 1L de sln1000 mL de sln = 0,4L de sln
Hallamos el número de moles que se necesitan para la preparación de la solución a partir de la concentración molar.
M=#molesL #moles=ML #moles K+=0,0810molesL de slnK+ x 0,4L de sln=0,0324
Calculamos los gramos de K3Fe(CN)6 que proporcionaran la cantidad de moles de K+ necesarios para preparar la solución.
#moles K3Fe(CN)6=0,0324molesK+ x 1mol K3Fe(CN)63 molesK+ x329,3 g K3Fe(CN)61 molK3Fe(CN)6=3,55644 gK3Fe(CN)6
PREPARACIÓN: Disolver 3,55644 g de K3Fe(CN)6 y llevar hasta un volumen de 400mL o 0,4L.
600mL de solución acuosa de BaCl2 al 3% (p/v) a partir de una disolución de BaCl2 0,4M.
Primero se calcula la concentración molar de la solución acuosa que queremos preparar:
Sabemos que por casa 100ml de solución hay 3g de soluto:
%pv=3%= 3g100mL
El peso molecular del BaCl2 es:
g mol BaCl2=1 mol Ba1mol BaCl2*137,3g1 mol Ba+2mol Cl 1mol BaCl2 *35,5g1 mol Cl=208,3 g mol BaCl2
Entonces la concentración molar es:
moles LBaCl2=3g BaCl2100mL de solucion*1000 mL de solucionL de solucion*1mol BaCl2 208,3g BaCl2 =0,144molesBaCl2L solucion=0,144M(diluida)
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Este ejercicio se basa en esta relación:
Vconcetrado*Cconcentrado=Vdiludio*Cdiluido
Donde el número de moles de soluto en la disolución diluida es igual al de moles en el reactivo concentrado.
Teniendo en cuenta lo anterior se multiplica la cantidad de solución que se quiere obtener por la concentración diluida para obtener el número de moles así:
600*10-3 L de solucion (diluida)*0,144 moles BaCl2 L de solucion(diluida)=0,0864 moles BaCl2
Como, según dice la relación, el número de moles en igual en ambas soluciones, concentrada y diluidas, con el número de moles obtenidos podemos hallar el volumen de la solución concentrada que necesitamos para obtener 600mL de la solución deseada.
0,0864 moles BaCl2*L solucion concentrada 0,4 moles BaCl2=0,216 L solucion concentrada
Podemos concluir, que se necesitan diluir 216mL de la solución concentrada (0,4M) hasta obtener 600mL de solución.
2.00L de HClO4 0,120M a partir del reactivo comercial HClO4 al 71.0 % (p/p) densidad relativa 1.6.
Primero se calcula la concentración molar del reactivo comercial:
Sabes que por 100g de la solución hay 71 gramos del reactivo comercial:
%pp=71%= 71g100g
El peso molar de HClO4 esta dado por:
g molHClO4=1 mol H1mol HClO4*1 g1 mol H+1mol Cl 1mol HClO4 *35,5g1 mol Cl+4mol O1mol HClO4 *16g1 mol O=100,5 g molHClO4
Entonces la concentración molar es:
Observación 1: la densidad relativa es adimensional, como la densidad del agua es 1g/mL o bien 1Kg/L, se pude utilizar la densidad y la densidad relativa indistintamente:
Observación 2: la densidad relativa es la de toda la solución, el porcentaje de concentración pesos a peso, es el que me permite obtener la cantidad de soluto HClO4 que hay en la cantidad de solución dada.
moles LHClO4=1,6* 103g solucionL de solucion*71 g de HClO4100 g solucion*1mol HClO4 100,5g HClO4 =11,3molesHClO4L solucion=11,3M(concentrada)
Este ejercicio se basa en esta relación:
Vconcetrado*Cconcentrado=Vdiludio*Cdiluido
Donde el número de moles de soluto en la disolución diluida es igual al de moles en el reactivo concentrado.
Teniendo en cuenta lo anterior se multiplica la cantidad de solución que se quiere obtener por la concentración diluida para obtener el número de moles así:
2 L de solucion (diluida)*0,120moles HClO4L de solucion(diluida)=0,24moles HClO4
Como, según dice la relación, el número de moles en igual en ambas soluciones, concentrada y diluidas, con el número de moles obtenidos podemos hallar el volumen de la solución concentrada que necesitamos para obtener la solución 2.00L de la solución deseada.
0,24moles HClO4*L solucion concentrada 11,3 moles HClO4=0,021 L solucion concentrada
Concluimos que se debe diluir 21mL de la solución concentrada de HClO4 (11,3 M) hasta un volumen de 2.00L de solución.
9.00L de una solución de 60 ppm en Na+ a partir de Na2SO4 solido:
Primero se calculó la concentración molar de Na+:
El peso molecular de Na+ es: 23g/mol
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El peso molecular del Na2SO4 esta dado por:
g molNa2SO4=2 mol Na1mol Na2SO4*23 g1 mol Na+1mol S1mol Na2SO4 *32g1 mol S+4mol O1mol Na2SO4 *16g1 mol O=142 g molNa2SO4
Entonces la concentración molar de Na+ es:
Observación 1: la concentración ppm es utilizada para soluciones muy diluidas por lo que se supone una densidad de 1mg/L.
Observación 2: como la concentración es ppm se espere que la concentración molar sea una cantidad muy pequeña
moles LNa+=60 mg Na+L de solucion*1gNa+100 mg Na+*1mol Na+ 23gNa+ =2,6*10-3molesNa+L solucion=2,6*10-3M(diluido)
Ahora se calcula la cantidad de moles que hay en una solución de 900L de solución.
900 L de solucion *2,6*10-3moles HClO4L de solucion=0,0234moles Na+
Utilizando la relación de moles de Na+ que se encuentran en una mol de Na2SO4 se calcula los gramos del soluto solido que se necesitan
0,0234moles Na+*1mol Na2SO42mol Na+ +142g Na2SO41mol Na2SO4 =1,6614 g Na2SO4
Podemos concluir que se requieren disolver 1,6614 g de Na2SO4 solido hasta obtener 9.00L de la solución deseada.
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Ejercicio 4-36
¿Qué masa de MgNH4PO4 precipitara cuando se traten 200 mL de una solución de MgCl3 al 1.000% (p/v) con 40 mL de Na3PO4 0,1753 M y un exceso de NH4+? ¿Cuál es la molaridad del reactivo en exceso (Na3PO4 0 MgCl2) después de la precipitación completa?
Reactivos:
MgCl2 Concentracion:1%pv ; 200ml sln
NaPO4 Concentracion:0,1753M;40ml
NH4 Exceso
Reacción:
NH4+MgCl2+NaPO4 MgNH4PO4+ Cl2+3Na
A partir de los datos suministrados podemos calcular el número de moles de los reactivos, luego calcular las moles del precipitado y posteriormente su masa.
Del reactivo MgCl2 nos dieron su concentración en %p/v, con este dato podemos calcular la molaridad de MgCl2 y luego el número de moles, así:
1%pv= 2g MgCl2 200ml sln * 1Mol MgCl2 95,2 g MgCl2 * 1000ml 1l=0,105 M
n=M*L
n=0,105 mol MgCl2L sln *0,2 L sln=0,021 mol MgCl2
Del reactivo NaPO4 nos dieron su concentración Molar, con este dato podemos calcular el número de moles, así:
n=M*L
n=0,105 mol NaPO4 L sln *0,04 L sln=0,007 mol NaPO4
Teniendo el número de moles de los reactivos podemos saber cuál es el reactivo límite, es decir el reactivo que se encuentra en menor cantidad y limita la reacción, en este caso es NaPO4, a partir de este podremos calcular la masa del precipitado, así:
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0,007 mol NaPO4* 1 mol MgNH4PO4 1 mol NaPO4* 137,3 g MgNH4PO4 1 mol MgNH4PO4= 0,96 g MgNH4PO4
Cuando se agota el NaPO4 la reacción termina y el MgNH4PO4 que se produce, es en su totalidad precipitado.
Ahora el reactivo en exceso es MgCl2, para calcular su concentración, primero debemos saber cuantas moles no reaccionaron, como la relación molar es de 1:1 el número de moles que reacciono de MgCl2 es igual al numero de moles del reactivo limite NaPO4, que fueron 0,007 moles, entonces las moles que no reaccionaron fueron:
Moles no reaccionaron MgCl2=0,021 moles totales-0,007 moles que se consumieron
Moles no reaccionaron MgCl2=0,014
Posteriormente, calculamos la concentración del MgCl2 asi:
M=nL
M=0,014 moles MgCl2 0,24 L = 0,058 M MgCl2
4.7. Calcule el número de moles de la especie indiada en:
4.96 g de B2O3
R/ 4.96 g de B2O3 × 1 mol B2 O370g B2 O3=0.07 moles B2 O3
333 mg de Na2B4O7 x 10H2O
R/ 333 mg de Na2 B4 O7 x10 H2O×1g Na2 B4 O7 x10 H2O1000 mg Na2 B4 O7 x10 H2O×1 mol Na2 B4 O7 x10 H2O380 g Na2 B4 O7 x10 H2O=8.74×10-4 mol Na2 B4 O7 x10 H2O
8,75 g de Mn3O4
R/ 8,75 g Mn3O4×1 mol de Mn3O4288.816 g Mn3O4=0.0303 mol de Mn3O4
167.2 mg de CaC2O4
R/ 167.2 mg de CaC2O4×1g de CaC2O41000 mg de CaC2O4×1 mol de CaC2O4128 g de CaC2O4=0.001 mol de CaC2O4
4.14. Cuál es la masa en gramos de soluto en:
450 ml de H2O2 0.164 M
R/ M= moles solutoLitros de solucion
0.164= moles soluto0.45L
0.164 moles de H2O2L0.45L= 0.0738 moles de H2O2
0.0738 moles de H2O2×34 g H2O21 mol de H2O2 = 2.5 g H2O2
27 ml de ácido benzoico 8.75 x10-4 M
R/ 8.75 ×10-4 = moles de soluto0.027L
8.75 ×10-4moles deacido benzoicoL0.027L= 2×10-5 moles acido benzoico
2×10-5 moles acido benzoico×122 g de acido benzoico1 mol de acido benzoico=0.0024 g acido benzoico
3.5 L de una solución con 21.7 ppm de SnCl2
R/ 21.7 ppm= mg de soluto3.5 L
21.73.5= 75.95 mg de soluto
75.95 mg SnCl2×1 g SnCl21000 mg SnCl2=0.075 g SnCl2
21.7 ml de 0.0125 M de KBrO3
R/ 0.0125 = moles de soluto0.0217
0.01250.0217=2×10-4 moles de soluto
2×10-4 moles de soluto×167 g KBrO31 mol de soluto=0.0334 g KBrO3
4.21. Se prepara una solución mediante la disolución de 5.76 g de KCl MgCl2 6H2O (277.85 g/mol) en agua suficiente para obtener 2 L. Calcule:
La concentración molar analítica de KCl MgCl2 en esta solución
5.76 g KCl MgCl2 6H2O×1 mol KCl MgCl2 6H2O277.885 g KCl MgCl2 6H2O=0.2073 mol KCl MgCl2 6H2O
0.2073 mol KCl MgCl2 6H2O×1 mol KCl MgCl21 mol KCl MgCl2 6H2O=0.2073 mol KCl MgCl2 6H2O 2 L=0.01037 M
La concentración molar de Mg2+
MMg+2:0.0137 M Mg+2
La concentración molar de Cl-
0.01037 mol KCl MgCl21 L×3 mol Cl-1 mol KCl MgCl2=0.0311 M Cl-
El porcentaje peso/volumen de KCl MgCl2 6H2O
0.288% pv
Las milimoles de Cl- en 25 mL de esta disolución
25 ml sln×1 L sln1000 ml sln×0.01037 mol KCl MgCl21 L sln×3 mol Cl- KCl MgCl2=0.777 mmolCl-
Las partes por millón de K+
0.0137 mol KCl MgCl2L sln×1 mol K+1 mol KCl MgCl2×39.0983 g K+1 mol K+=0.405449 g K+1 L sln
0.405449 g K+1 L sln×1000 mg K+1 g K+=405,44 ppm
El pMg de la solución
pMg=-LogMg=-Log0.01037 MMg2+=1.984
El pCl de la solución
pCl-=-LogCl-=-Log0.0311 MCl-=1.507
4.27. Describa la preparación de 750 mL de H3PO4 6.00 M a partir del reactivo comercial, que es H3PO4 (p/p) al 86% con densidad relativa de 1.71.
CH3PO4=1.71×103 g de reactivo1 L reactivo×86 g H3PO4100 g de reactivo×1 mol H3PO497.995 gH3PO4=15.007M
# n H3PO4 necesarios= ?
nH3PO4=750 ml sln ×1 L sln1000 ml sln×6 mol H3PO41 L sln=4.5 mol H3PO4
Para obtener V reactivo concentrado
V=4.5 mol H3PO4×1 L de reactivo15.007 mol H3PO4=0.29986 L 300 ml de reactivo.
R: Se diluyen 300 mL de reactivo concentrado hasta obtener un volumen de 750 mL.
4.31. ¿Cuál es la masa de La(IO3)3 (663.6 g/mol) sólido que se forma cuando se mezclan 50 mL de La3+ 0.25 M con 75 mL IO3- 0.302 M?
La mezcla de estas dos disoluciones conduce a uno (y solo uno) de tres posibles sucesos, así:
Que quede un exceso de La+3 cuando acabe la reacción
Que permanezca un exceso de IO3- cuando acabe la reacción
O que no quede ningún remanente de ninguno de los dos reactivos (es decir que el número de moles de La+3 es exactamente igual al triple del numero de moles de IO3-
Primero se debe establecer cuál de estas situaciones es aplicable, mediante el cálculo de las cantidades de reactivos disponibles al comienzo.
Las cantidades iniciales son:
moles La+3=50 ml La+3×1 L La+31000 ml La+3×0.25 mol La+31 L La+3=0.0125 mol La+3
moles IO3-=75 ml IO3-×1 L IO3-1000 ml IO3-×0.302 mol IO3-1 LIO3-=0.02265 mol IO3-
Cada ion La reacciona con 3 iones IO3 por lo que se necesitan 3×0.0125=0.0375 mol IO3- para que reaccionen con el La+3, puesto que no es suficiente la cantidad de IO3- prevalece la situación a) y la cantidad producida de LaIO33 esta limitada por la cantidad de IO3- disponible. Asi:
masa LaIO33=0.02265 mol IO3-×1 mol LaIO333 mol IO3-×663.6 g LaIO331 mol LaIO33=5.01018 g LaIO33
4.39. PROBLEMA DE ALTO GRADO DE COMPLEJIDAD.
Según Kenny y colaboradores el numero de Avogadro NA puede calcularse a partir de la ecuación siguiente con mediciones de una esfera de cristal de silicio ultrapuro
NA=nMSi(43)πr3ma3
donde: NA= número de Avogadro
n= numero de átomos por celda unitaria de retículo cristalino de silicio
MSi= masa molar del silicio
r= radio de la esfera de silicio
m= masa de la esfera
a= parámetro del retículo cristalino = d(220)22+22+02
Derive la ecuación del número de Avogadro
Calcule, basándose en los datos de Kenny y colaboradores, que se muestran en la tabla siguiente, la densidad del silicio y su incertidumbre.
Densidad del silicio:
ρ=mV
-La esfera de silicio tiene un radio de 0.046817226 m
V=4πr33
V=4π 30.046817226 m3=4.298388262×10-4m3
-Puesto que la masa de la esfera es 1.001132893 kg
ρ=1.001132893 kg4.298388262×10-4m3=2329.089026 kgm3
Calcule el número de Avogadro
NA=(7.99999992)(0.028085521Kg)(4.298388262×10-4m3)(1.001132893 kg)(19200858×10-15m)3=1.36278×1019
PREGUNTAS
9. Calcule el número de milimoles de soluto en:
2.00L de 3.25*10-3M KMnO3
750 mL de 0.0555M KSCN
250 mL de una solución que contiene 5.41 ppm de CuSO4
3.50L de 0.333 M KCl
12. Cuál es la masa en gramos:
7.1 mol de Kbr
20.1mmol de PbO
3.76 mol de MgSO4
9.6 mmol de Fe(NH4)2(SO4)26H2O
18. Convierte las funciones p siguientes en concentraciones molares:
pH=9.67
pOH=0,135
pBr=0.034
pCa=12,35
pLi= -0,221
pNO3=7.77
pMn=0.0025
pCl=1.020
24. Una disolución al 12,5% (p/p) de NiCl2(129.61 g/mol) tiene una densidad de 1,149 g/ml. Calcule:
La concentración molar de NiCl2 en esta disolución
La concentración molar del Cl-en la disolución
La masa en gramos de NiCl2 contenida en cada litro de esta solución
30. Describa la preparación de:
5L de KMnO40,05M apartir del reactivo solido.
4L de HClO4 0.250M a partir de una disolución 8.00M del reactivo
400mL de una solución que es 0,0250M I-, empezando con MgI2
200mL de una solución acuosa de CuSO4 al 1% (p/v), a partir de una disolución de CuSO4 0.365M
1,50L de NaOH 0.215M a partir del reactivo comercial NaOH al 50%(p/p) con densidad relativa de 1.525
1.50L de una solución que es 12,0ppm en k+a partir de k4Fe(CN)6
38. Se mezclan exactamente 750mL de una disolución que contiene 480.4 ppm de Ba(NO3)2 con 200mL de una disolución que es 0,03090M en Al2(SO4)3:
¿Cuál es la masa de BaSO4?
¿Cuál es la molaridad del reactivo que no reacciono [Al2(SO4)3 O Ba(NO3)2]
RESPUESTAS
9.
Sabemos que 3.25x10-3M nos indica que hay 3.25x10-3 moles por cada litro de solución, entonces a partir de esta información se procede a calcular el número de moles encontrados en 2L de solución:
3,25x10-3molL*2,0L=6.5x10-3mol
Ya sabiendo esto realizamos el factor de conversión de mol a milimoles:
6.5x10-3mol*1000mmol1mol=6.5mmol KMnO4
En este caso nos encontramos con un volumen arrojado en mL lo que nos obliga a aplicar un cambio da unidades L mL.
750mL*1L1000mL=0.75L
Entonces así, podremos saber cuántos moles de KSCN hay en estos litros de solución a partir de la molaridad:
0.0555mol KSCNL*0.75L=0.041625mol KSCN
Y aplicamos el factor de conversión a milimoles.
0.041625mol KSCN*1000mmolKSCN1molKSCN=41.625mmol KSCN
Sabemos que 5.41ppm nos indica que en un litro de solución hay 5.41mg de CuSO4 entonces procedemos a calcular cuántos mg se encuentran en 250mL, pero primero se aplicara el factor de conversión:
250mL*1L1000mL=0.25L
5.41mgL*0.25L=1.3525mg
Y a partir de este dato hallamos los milimoles aplicando los respectivos factores de conversión:
1.3525mg*1mmol CuSO4159.5mg=8.48x10-3mmol CuSO4
Este punto se realizara de la misma forma que el primero, mediante la molaridad hallaremos la cantidad de moles de KCl en la solución, y luego se realizara la conversión a milimoles:
0.333mol KClL*3.50L=1.16.5mol KCl
1.1655mol KCl*1000mmol KCl1mol KCl=1165.5mmol KCl
12. Para realizar el cálculo de la masa en gramos de cada uno de estos compuestos se utilizara el peso molecular de cada una de las especies ya que este nos proporciona la cantidad de masa en gramos por cada mol, aun así aplicando los factores de conversión necesarios:
Peso Molecular KBr=118.99g/mol KBr
7.1mol KBr*110.99g KBr1 mol KBr=844.82g KBr
Peso Molecular PbO=223.2g/mol PbO
20.1mmol PbO*1mol PbO1000mmol PbO=0.0201mol PbO
0.0201mol PbO*223.2g PbO1mol PbO=4.48g PbO
Peso Molecular MgSO4=120.36g/mol MgSO4
3.76mol MgSO4*120.36g MgSO4 1mol MgSO4=452.55g MgSO4
Peso Molecular Fe(NH4)7(SO4)2*6H2O= 391.85g/mol Fe(NH4)7(SO4)2*6H2O
9.6mmol Fe(NH4)7(SO4)2*6H2O*1mol FeNH47SO42*6H2O 1000mmol FeNH47SO42*6H2O=9.6x10-3mol Fe(NH4)7(SO4)2*6H2O
9.6x10-3mol Fe(NH4)7(SO4)2*6H2O*391.85g FeNH47SO42*6H2O1mol FeNH47SO42*6H2O=3.76g Fe(NH4)7(SO4)2*6H2O
18. Para convertir una función P en concentraciones molares se procede a despejar la concertación molar de la formula otorgada por el libro de una función P:
pX=-logX X=10-p[X]
H=10-9.67 H=2.13x10-10M
OH=10-0.135 OH=0.732M
Br=10-0.034 Br=0.924M
Ca= 10-12.35 Ca=4.46x10-13M
Li= 10--0.22 Li=1.66M
NO3=10-7.77 NO3=1.7x10-8M
Mn=10-0.0025 Mn=0.99M
Cl= 10-1.020 Cl=0.096M
24.
Este porcentaje peso a peso nos indica que por cada 100g de solución hay 12.5g NiCl2 pero sabiendo que la densidad es 1.149g/mL y aplicando los correctos factores de conversión encontraremos los gramos de soluto contenidos en un litro de la solución:
12.5g NiCl2100g sln*1.149g slnmL sln*1000mL1L=143.625g NiCl2 L
Teniendo este dato lo único que nos falta es saber cuántos moles serian esa cantidad de gramos en NiCl2esto lo hallamos con el peso molecular:
143.625g NiCl2L*1mol NiCl2129.61g NiCl2=1.108mol NiCl2L=1.108M
Para saber la concentración de Cl en la disolución partimos de la concentración molar hallada anteriormente y mediante la fórmula molecular NiCl2 sabemos que hay 2 moles de Cl por cada mol de NiCl2.
1.108mol NiCl2L*2mol Cl1mol NiCl2=2.216mol Cl
Mediante la concentración molar hallamos la cantidad de moles hallados en un litro
1.108mol NiCl2L*1L=1.108mol NiCl2
Y utilizando el peso molecular del NiCl2:
1.108mol NiCl2*129.59g NiCl2mol NiCl2=143.8449gNiCl2
30.
Para realizar la preparación de la disolución a partir de un reactivo solido se necesita saber los gramos a utilizar de este, ya que tenemos la concentración de esta, se puede hallar a partir de esta, calculando primero los moles contenidos en los litros descritos:
0.05mol KMnO4L sln*5L=0.25mol KMnO4
De ahí buscar cual es la masa de estos mediante el peso molecular:
0.25mol KMnO4*158g KMnO4mol KMnO4=39.5g KMnO4
Para poder preparar esta solución se agrega 39.5g de KMnO4 y se afora hasta 5L con agua.
Procedemos a calcular los moles de HClO4 necesario para los 4L de solución:
4L*0.25mol HClO41L =1mol HClO4
Y mediante la molaridad de la disolución primaria hallaremos los litros necesarios de este:
1mol HClO4*1L HClO48mol HClO4=0.125L HClO4
Se agregan 0.125L de la solución concentrada y se diluye hasta 4 L. con agua.
El objetivo es hallar la masa necesaria de MgI2 para preparar la solución, para necesitamos encontrar primero la cantidad de moles necesarias para preparar los 400mL de disolución, claro sin olvidar realizar los factores de conversión necesarios:
Es bastante factible convertir los mL a L:
400mL*1L1000mL=0.4L
0.4L*0.025mol I1L=0.01mol I
Mediante la fórmula molecular sabemos que por cada mol de MgI2 hay 2 moles de I, y en ese momento podremos aplicar el peso molecular:
0.01mol I*1mol MgI22mol I*278.113g MgI2 1mol MgI2=1.39g MgI2
Se agregan 1,39 g MgI2 y se afora hasta 400ml con agua.
Para hallar el volumen necesario de la solución primera se procede a:
Primero encontrando los moles contenidos en la solución:
200mL*1g CuSO4100mL *1mol CuSO4159.5g CuSO4=0.01254mol CuSO4
Luego calcular el volumen mediante la molaridad otorgada por el ejercicio:
0.01254mol CuSO4* 1L CuSO40,365molCuSO4=0,0344 L CuSO4
Se agregan 34,4 ml de la solución de CuSO4 0.365M y se afora hasta 200ml con agua.
Se Busca la concentración molar:
50g NaOH100g reactivo *1,525*103g reactivo L sln*1mol NaOH39,9g NaOH=19.11mol NaOHL sln
Se calcula la cantidad de moles de NaOH contenidos:
1,5L*0,215mol NaOHL=0.322mol NaOH
Por último se calcula el volumen con los dos datos obtenidos:
0.322mol NaOH*L sln19.11mol NaOH=0.016L
Se agregan 0,016L de la solución de NaOH al 19.11M y se afora hasta 1,5L con agua
Se realiza la conversión de mg g
1.5L*12mg KL*1gK1000mg K=0.018g K
Y con este dato se logra encontrar la masa necesaria para realizar la solución esto se logra gracias al estudio de la formula molecular y el peso molecular de esta:
0.018g K*1molK39,1g K*1mol k4FeCN64 mol K*368.35g k4FeCN6molk4FeCN6=0.0424g k4FeCN6
Se agregan 0.0424g de 0.0424g k4FeCN6 y se afora hasta 1,5L con agua
38.
3Ba(NO3)2+Al2(SO4)3 3BaSO4+2Al(NO3)3
Para poder hallar la masa de BaSO4 necesitamos encontrar el reactivo límite de la reacción:
750ml*L1000mL*480,4mg L*1g1000mg*molBa(NO3)2199,32 gBa(NO3)2=0,0018mol Ba(NO3)2
200mL*L1000mL*0,0390mol Al2(SO4)3L=0,0078molAl2(SO4)3
Podemos ver que el reactivo límite es el Ba(NO3)2 asi que se utilizara para hallar los gramos del componente:
0,0018molBa(NO3)2*3 mol BaSO43 mol Ba(NO3)2*233,327g1 mol3aSO4= 0,42gBaSO4
Por lo tanto sabemos que el reactivo en exceso es: Al2(SO4)3 Y por formula molecular:
0,0018mol Ba(NO3)2*1mol Al2(SO4)33 mol Ba(NO3)2=0,0006molAl2(SO4)3
Restamos esto con el resultado de moles que se arrojó anteriormente:
0,0078mol Al2(SO4)3-0,0006molAl2(SO4)3=0,0072molAl2(SO4)3
Y calculamos la Molaridad así:
0,0072 molAl2(SO4)30.75L+0.2L=0,0072 molAl2(SO4)30,950L=0,00758 M
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