Quimica

GUIA DE EJERCICIOS N° 5
“SOLUCIONES QUIMICAS”
Sra. Alicia Lilian Lizama Cordero (Ing. Químico).
Profesor: Héctor Adrián Soto Ruiz.
INACAP, 2000.


Introducción.

Esta guía abarca los conceptos y tipos de ejercicios fundamentales que constituyen las Soluciones Química. Incluye un ejemplo sencillo que puede ser complementado con la presentación y desarrollo en clase de otros ejerciciosde mayor complejidad por parte del profesor. Sin embargo, es fundamental que cada alumno resuelva la totalidad de los ejercicios y problemas que aparecen aquí, respetando la secuencia del contenido.

Cómo usar esta guía.

Estudie los contenidos que aparecen en esta guía o en cualquier texto de química general, que dedique un capitulo a Soluciones Químicas. Entre otros pueden ser: “Química” deRaymond Chang, “Química” de Maham o de Sienko- Plane, etcétera.

Resuelva la guía de ejercicios y problemas.

Es importante que el estudiante busque por su propia cuenta, en la literatura entregada por el profesor, otros ejercicios de mayor complejidad o similares.

Objetivos.

Identificar los componentes de una Solución Químicas.
Calcular la concentración de una solución expresada como:porcentaje de masa de soluto en masa de solución (% m/m), porcentaje de masa de soluto en volumen de solución (% m/v), porcentaje de volumen de soluto en volumen de solución (% v/v), Molaridad (M) y partes por millón (ppm).

Las Soluciones Químicas

Las soluciones Químicas son mezclas homogéneas de dos o más componentes entre los que existe interposición molecular. Esto quiere decir, que dos omás sustancias pueden interactuar dispersándose unas en otras a nivel molecular.
Una solución consta de dos partes: una dispersante, llamada disolvente y que es la que se encuentra en mayor proporción; y la otra dispersa, llamada soluto que es la que se encuentra en menor proporción.
Las soluciones pueden existir en fase sólida, líquida o gas, pero generalmente están referidas al líquido quese obtiene al difundir un sólido, líquido o gas en otro líquido.
La forma en que se puede establecer cuantitativamente la proporción de mezcla, se denomina concentración de una solución y se puede expresar de variadas maneras, siendo las más usadas:

1.- Porcentaje de masa de soluto en masa de solución, % m/m.
2.- Porcentaje de masa de soluto en volumen de solución, % m/v.
3.- Porcentajede volumen de soluto en volumen de solución, % v/v.
4.- Molaridad, M.
5.- Partes por millón, ppm.

1.- Porcentaje de masa de soluto en masa de solución, % m/m: Representa la cantidad en gramos de soluto que hay en 100 gramos de solución.


masa de soluto
% m/m = X 100 % (1)
masa de soluto + disolvente

Ejemplo: Se disuelven 50.0 gramosde alcohol etílico (CH3CH2OH) en 150.0 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de la solución?

Respuesta: De acuerdo a la expresión (1), la relación se completa como sigue:

50.0 g CH3CH2OH
% m/m = X 100 % = 25.0 %
(150.0 + 50.0) g solución

Finalmente la concentración de la solución: c = 25.0 % m/m.

Ejercicios:

1.1.- Una soluciónde ácido clorhídrico (HCl) acuosa, tiene una concentración de 37.9 % m/m. ¿Cuántos gramos de esta solución contendrán 5.0 g de ácido clorhídrico?. (Rsta: 13.2 g).

1.2.- Se desea preparar una solución de hidróxido de sodio (NaOH) al 19 % m/m, cuyo volumen sea de 100 mL (la densidad de la solución es de 1.09 g/mL). ¿Cuántos gramos de agua y de NaOH se deben usar?. (Rsta: 20.7 g de NaOHy 79.3 g de agua).

1.3.- ¿Qué concentración en % m/m tendrá una solución preparada con 20.0 g de NaCl (cloruro de sodio, sal común) y 200.0 g de agua?. (Rsta: 9.09 % m/m).

1.4.- Se requieren 30.0 g de glucosa para alimentar a una rata de laboratorio. Si se dispone de una solución de glucosa (C6H12O6)al 5.0 % m/m, ¿Cuántos gramos de esta solución serán necesarios para alimentar a las...