Ejercicios soluciones

Guía de Discusión Química Técnica – Ingeniería.

Ciclo II / 2013

Unidad 4. Soluciones.
Enfoque molecular del proceso de disolución
1. 12.9 ¿Por qué el naftaleno (C10H8) es más soluble en benceno que el CsF?
CsF es un sólido iónico; las atracciones ion−ion son muy Fuertes como para ser superadas en el
proceso de disolución en benceno. La interacción ion-dipolo inducido es muy débil como paraestabilizar el ion. Las moléculas no polares de naftaleno forma un sólido molecular blando, con
fuerzas de interacción molécula-molécula débiles; las mismas fuerzas operan en el benceno
(líquido), causando que el naftaleno se disuelva con facilidad. (“Lo semejante disuelve lo
semejante”).
2. 12.10 Explique por qué el etanol (C2H5OH) no es soluble en ciclohexano (C6H12).
El ciclohexano es una moléculaformada por enlaces covalentes no polares y además no es capaz
de formar enlaces de hidrogeno; mientras que el etanol es una molécula polar cuyas uniones
dipolo-dipolo son por medio de puente de hidrógeno. Ambas substancias son muy diferentes en
sus tipos de interacciones y su magnitud.
3. 12.12 Explique las variaciones de la solubilidad en agua de los alcoholes que se presentan
a continuación:Solubilidad en agua
Compuesto
(g/100 g) a 20°C
CH3OH
∞
CH3CH2OH
∞
CH3CH2CH2OH
∞
CH3CH2CH2CH2OH
9
CH3CH2CH2CH2CH2OH
2.7
(Nota: ∞ significa que el alcohol y el agua son completamente miscibles en todas las
proporciones).
Las cadenas más largas se vuelven más “no polares” al alejarse más y más del extremo polar
(CH2OH) mientras la cadena se hace más larga.

Unidades de concentración
4. 12.16 Calcule lacantidad de agua (en gramos) que se debe agregar a: a) 5.00 g de urea
(NH2)2CO para preparar una disolución a 16.2% en masa y b) 26.2 g de MgCl2 para preparar
una disolución a 1.5% en masa.
a) El porcentaje en masa está
dado por:

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b) Similar que en el caso del literal a):

5. 12.18 Calcule la molalidad decada una de las siguientes disoluciones acuosas: a)
disolución de NaCl 2.50 M (densidad de la disolución = 1.08 g/mL), b) disolución de KBr a
48.2% en masa.
La molalidad está dada por:
a) Resolviendo para NaCl 2.5 M

b) Resolviendo para KBr 2.5 M

6. 12.19 Calcule la molalidad de cada una de las siguientes disoluciones acuosas: a)
disolución de azúcar (C12H22O11) 1.22 M (densidad de la disolución =1.12 g/mL), b)
disolución de NaOH 0.87 M (densidad de la disolución = 1.04 g/mL), c) disolución de
NaHCO3 5.24 M (densidad de la disolución = 1.19 g/mL).
En cada uno de los casos se considera un litro (1 L) de solución. Masa de solución = Volumen x
densidad.

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7. 12.22 El ácido sulfúrico concentrado que seutiliza en el laboratorio es H2SO4 a 98.0% en
masa. Calcule la molalidad y la molaridad de la disolución ácida. La densidad de la
disolución es de 1.83 g/mL.
a) Convertimos porcentaje en masa a molalidad. (Conviene asumir que se cuenta con 100 g
de solución. De esta manera si la solución es 98% en masa de ácido sulfúrico (H2SO4),
entonces tendremos 98 g de ácido y 100-98=2 g de disolvente (agua).De la definición de molalidad:

Primero convertimos los 98.0 g de H2SO4 a moles, usando la masa molar, luego convertimos los 2.0
g de H2O a kilogramos.

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b) Convirtiendo molalidad a molaridad:
Del literal a) conocemos los moles de soluto (0.999 mol de H2SO4) y la masa de la solución (100 g).
El volumen de lasolución lo podemos encontrar usando su masa y densidad.
Utilizamos la densidad de la solución
como una unidad de conversión.
Como ya conocemos los moles de soluto, simplemente dividimos los moles de H2SO4 por los litros
de solución para calcular la molaridad de la disolución:

8. 12.24 La densidad de una disolución acuosa que contiene 10.0% en masa de etanol
(C2H5OH) es de 0.984 g/mL. a) Calcule...