Discusion Soluciones de sustancias químicas inorgánicas PDF

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Ejercicios propuestos para la resolución de la preparación de soluciones en el laboratorio de química general...

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Universidad de El Salvador Facultad de Química y Farmacia Departamento de Química, Física y Matemática Sección de Química General Asignatura Química General I

Discusión No. 6 Soluciones

Introducción Las disoluciones llamadas también soluciones, y se definen como una mezcla homogénea de dos o más sustancias en cualquiera de los tres estados de la materia. A la sustancia que está presente en mayor cantidad y que disuelve, se le llama disolvente o solvente y la otra sustancia que se encuentra en menor cantidad y que se disuelve, recibe el nombre de soluto.

Puesto que las sustancias que forman la disolución no reacción entre sí, estas se pueden mezclar variando las cantidades de estas. La cantidad de soluto con respecto a la cantidad del disolvente se le llama concentración. Existen varias formas para expresar la concentración de una disolución, por ejemplo, la concentración porcentual, la molaridad, la normalidad, la molalidad, entre otras.

El estudio de las disoluciones es fundamental ya que la mayoría de procesos que se llevan a cabo en la industria, en los laboratorios e incluso en los procesos biológicos, se llevan a cabo entra sustancias disueltas en agua o en ciertos fluidos biológicos. Es por ello que para esta discusión nos proponemos estudiar los diversos tipos de disoluciones y varias formas de indicar la concentración de las disoluciones.

Objetivos generales  

Comprender los factores que afectan la solubilidad y la velocidad de disolución. Conocer las diferentes formas de expresar la concentración de las soluciones.

Guía

Objetivo 1

Explique el concepto básico sobre solución y su importancia.

1. Escriba la definición de solución 2. Explique la importancia de importancia de las soluciones en la industria y los procesos biológicos.

Objetivo 2

Clasificar las soluciones por su estado, conductividad, número de componentes y su concentración relativa

3. Analice si las siguientes mezclas son homogéneas o heterogéneas y clasifique según el estado físico y número de componentes que se presentan en cada caso. a. Dióxido de carbono disuelto en agua. b. Limadura de hierro y azufre. c. Aleación metálica que contiene 85% Sn, 7,3 % de Cu, 6% de Bi y 1.7 de Sb. d. Amalgama dental de mercurio, plata y cobre. e. Ácido acético en agua. f. Aceite en agua. g. Oxígeno en nitrógeno.

4. Indicar si las soluciones acuosas de los siguientes solutos contendrán sólo iones, sólo moléculas o moléculas y algunos iones a. Cloruro de sodio b. Ácido fluorhídrico c. Ácido bromhídrico d. Hidróxido de potasio e. Sacarosa f. Amoniaco g. Etanol

5. Defina solución saturada, no saturada y sobresaturada

6. Clasifique las siguientes soluciones como saturadas, no saturadas o sobresaturada. Si 0.6 gramos de soluto es soluble en 15 mililitros de disolvente. a. 4 gramos de soluto en 150 mililitros de disolvente. b. 2 gramos de soluto en 50 mililitros de disolvente. c. 2.5 gramos de soluto en 30 mililitros de disolvente.

Objetivo 3

Explicar los factores que afectan la solubilidad y la velocidad de disolución.

7. Describa los efectos de la temperatura, la presión en la solubilidad. 8. Explique los efectos de la temperatura, presión y la agitación sobre la velocidad de disolución.

Objetivo 4

Distinguir y calcular las concentraciones de las soluciones en unidades de orden físico: %p/p, %p/v, %v/v y ppm.

9. Preparar 250 gramos de una disolución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) al 2.0%p/p. 10. Calcular la cantidad en mililitros de ácido acético para obtener 670 mililitros de una disolución al 18%v/v. 11. Calcular el porcentaje referido a peso en volumen de una disolución preparada con 15 gramos de yoduro de potasio que se disuelve en suficiente agua para completar 150 mililitros de disolución. 12. Al hacer un muestreo de una muestra de aire se encontró que contiene 10 miligramos de plomo por litro de aire. Calcule las partes por millón del metal. 13. La concentración de una muestra de agua potable es de 0.015 ppm. Exprese la concentración en mg/l y ppb.

Explicar el concepto de molaridad y calcular cualquiera de las variables a partir de la fórmula de molaridad. Objetivo 5

14. Calcular la molaridad de una disolución preparada disolviendo 45.0 gramos de hidróxido de sodio con suficiente agua para preparar 0.750 mililitro. La masa molar del NaOH es de 40 g/mol. 15. Calcular los gramos de cloruro de potasio que se necesitaría pesar para preparar 0.250 litros de una disolución de 2.00 M de KCl. La masa molar de KCl es de 74.55 g/mol. 16. Calcule el número de litros de una disolución 6 M de hidróxido de sodio que se necesitan para proporcionar 410 g de hidróxido de sodio. La masa molar de NaOH es de 40 g/mol. 17. A una muestra de 100 mililitros de una solución de hidróxido de sodio 2.0 M le adicionamos 400 mililitros de agua. Calcule la concentración final de la dilución realizada.

Expresar el concepto de normalidad, calcular los pesos equivalentes de ácidos, bases y sales y cualquiera de las variables a partir de la fórmula de la normalidad. Objetivo 6

18. Determine los equivalente y equivalentes gramos de los siguientes compuestos químicos: a. Ba(OH)2 b. PbCl2 c. LiOH d. HNO3 e. AgNO3 f. AlCl3 g. H3PO4 19. Calcular la normalidad de una disolución acuosa que contiene 14.8 gramos de hidróxido de calcio en 4000 mililitros de disolución. La masa molar del Ca(OH)2 es de 74 g/mol.

20. Calcular los gramos de sulfato de sodio (Na2SO4) que tendrías que pesar para preparar 250 mililitros de disolución 2N.

21. Calcule la cantidad de mililitros de disolución de ácido sulfúrico (H2SO4), que se requieren para proporcionar 120 gramos de ácido sulfúrico a partir de una disolución de ácido sulfúrico 2.00 N.

22. Calcular los miliequivalentes contenidos en 750 mililitros de una solución de ácido fosfórico con una concentración 0.5 normal.

23. Calcular la molaridad de una disolución 5.00 N de ácido crómico que se utiliza en reacciones en la que se reemplazan ambos iones hidrógeno.

24. Calcule la normalidad de medio litro de una disolución que contiene 5.6 gramos de ácido clorhídrico, sabiendo que su pureza es de 38% y su densidad es de 1.25 g/mL. La masa molar del HCl es de 36.5 g/mol.

Explicar el concepto de molalidad y calcular cualquiera de las variables a partir de la fórmula de molalidad. Objetivo 7

25. Calcular la molalidad una disolución que contiene 32.7 gramos de glicerol en 100 gramos de agua. La masa molar de glicerol es de 92,0 g/mol.

26. Calcular los gramos de hidróxido de sodio que se necesitan para preparar 250 gramos de disolución 2.0 molal. La masa molar del NaOH es de 40 g/mol.

27. Calcular la cantidad de gramos de agua que se deben añadir a 180 gramos de sacarosa (C12H22O11) para preparar una disolución 1.20 molal de azúcar en agua. La masa molar de la sacarosa es de 342.3 g/L.

Expresar el concepto de fracción molar, calcular la fracción molar del soluto y del disolvente en una solución, conociendo la cantidad de gramos de cada una de ellas. Objetivo 8

28. Determine la fracción molar de cada uno de los componentes de una disolución que se ha preparado con 10 gramos de glucosa (C6H12O6), 10 gramos de sacarosa (C12H22O11), disueltos en 80 gramos de agua (H2O). La masa molar de la glucosa es de 180 g/mol, de la sacarosa es de 342 g/mol y del agua es 18 g/mol.

29. Una disolución blanqueadora comercial contiene 3.62% en masa de hipoclorito de sodio en agua. Calcule la fracción molar de NaOCl en la disolución. La masa molar de NaOCl es de 74.44 g/mol y la del H2O es de 18 g/mol.

30. Calcular la fracción molar de cada componente de una disolución acuosa de glucosa 1.20 molal....