La ola

Problemas de disoluciones resueltos 1º Bachillerato


1. Disponemos de ácido clorhídrico comercial (densidad = 1,2 g/cm3 y riqueza 36 % en peso) y deseamos preparar 500 cm3 de una disolución de ácido clorhídrico 0,1 M. Explica detalladamente cómo lo harías, indicando los cálculos correspondientes.
Respuesta 1
Si queremos preparar 500 cm3 de disolución 0,1 M de HCl,en primer lugar precisamos calcular los moles de HCl que habrá que tomar del frasco de ácido clorhídrico comercial, para diluirlos a continuación en el agua necesaria hasta completar ese volumen de disolución (500 cm3, o lo que es lo mismo, 0,5 L).
Para ello recordemos que la molaridad de una disolución expresa la relación entre los moles de soluto y el volumen de disolución, es decir:

Ysustituyendo los datos:
ns = 0,1 M · 0,5 L = 0,05 mol
Esa cantidad en moles debemos expresarla en gramos, para poder trabajar con magnitudes más familiares en el laboratorio, para ello recurrimos a la expresión 2.1.:

Como esa cantidad de HCl tiene que obtenerse de una disolución comercial (riqueza 36 %), tendremos que calcular qué masa de ese reactivo contendrá esos 1,825 g de HCl queprecisamos:

Al tratarse de un líquido, es más práctico calcular, a partir de ese dato, el volumen de disolución comercial que tendremos que emplear, haciendo uso de la densidad de la misma:



y sustituyendo los datos:



Es decir, con una pipeta tomaremos 4,22 cm3 (4,22 mililitros) de la disolución comercial de ácido clorhídrico. En esos 4,22 cm3, que equivalen a una masa de 5,07 g, seencuentran contenidos 1,825 g de HCl puro, que a su vez se corresponden con 0,05 mol de HCl, nuestro soluto en la disolución que queremos preparar.
Ese volumen que tomamos con la pipeta, lo trasladaremos a un matraz aforado de 500 cm3. Seguidamente, iremos añadiendo, muy lentamente, agua destilada hasta enrasar con la línea del matraz que indica los 500 cm3 exactos.

2. Se desea preparar 1 litro deuna disolución de ácido nítrico 0,2 M a partir de un ácido nítrico comercial de densidad 1,50 g/cm3 y 33,6 % de riqueza en peso. ¿Qué volumen deberemos tomar de la disolución comercial? Explica el procedimiento que seguiremos para su preparación.
Respuesta 2
Para preparar la disolución que se pretende, hace falta, en primer lugar, conocer la cantidad (en moles) de HNO3 (será el soluto) quenecesitamos.
Como el dato de la concentración viene expresado como una molaridad, podemos aplicar:

Y sustituyendo los datos:
ns = 0,2 M · 1 L = 0,2 mol
Esa cantidad en moles debemos expresarla en gramos, para poder trabajar con magnitudes más familiares en el laboratorio, para ello recurrimos a la expresión 2.1.:

Como esa cantidad de HNO3 tiene que obtenerse de una disolución comercial(riqueza 33,6 %), tendremos que calcular qué masa de ese reactivo comercial contendrá esos 12,6 g de HNO3 que precisamos:

Al tratarse de un líquido, es más práctico calcular, a partir de ese dato, el volumen de disolución comercial que tendremos que emplear, haciendo uso de la densidad de la misma:

y sustituyendo los datos:

Es decir: con una pipeta tomaremos 25 cm3 de la disolucióncomercial del ácido. En esos 25 cm3 (que equivalen a una masa de 37,5 g) se encuentran contenidos 12,6 g de HNO3 puro, que a su vez se corresponden con 0,2 mol de HNO3, nuestro soluto en la disolución que queremos preparar.
Ese volumen que tomamos con la pipeta, lo trasladaremos a un matraz aforado de 1 L. Seguidamente, iremos añadiendo agua destilada hasta enrasar con la línea del matraz que indica unlitro exacto de disolución.



3. Se toman 200 mL de una disolución de MgCl2 de concentración 1 M y se mezclan con 400 cm3 de otra, también de MgCl2, 2,5 M. Finalmente se añade al conjunto 400 mL de agua. Suponiendo que los volúmenes son aditivos y la densidad final es 1,02 g/mL.
a) ¿Cuál será la molaridad resultante?
b) ¿Cuál será la molalidad final?
Respuesta 3
a) En este problema se...