GUIA DE APOYO PARA ESTUDIAR SOLUCIONES

REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUEL

MINISTERIO DEL PODER POPULA PARA LA EDUCACION

ACARIGUA ESTADO PORTUGUESA

Prof. Migdalia Guido

SOLUCIONES

Una solución es una fase que consta  de dos o más componentes en proporciones variables dentro de ciertos límites, en donde no existen  evidencias de sedimentación las cuales se pueden separar mediante pro ceñimientos físicos

Características

Componentes de una solución.

Los componentes de una solución son las diferentes sustancias que intervienen en la misma, a estos se le ubican en dos grupos por conveniencia que son

Solvente: es la sustancia que actúa como medio de dispersión  es decir la sustancia que disuelve el soluto.

Soluto: es la sustancia que disuelve.

Tipos de Soluciones

Diluidas: Poco soluto en cierto volumen de solución.

Concentradas: mayor cantidad de soluto en la misma cantidad de solvente.

Saturada: Es aquella que contiene la cantidad de soluto que podría estar en equilibrio con un exceso de soluto a esa temperatura.

Sobresaturada: contiene en disolución mayor cantidad de soluto que la que corresponde a una solución saturada a una temperatura dada.

Principales sustancias solubles en agua.

Principales sustancias insolubles en agua.

Concentración de las soluciones.

Es la cantidad de sustancias disuelta por peso o volumen de solución o solvente

Se expresa en Unidades Físicas y Unidades Químicas.

Unidades físicas: Se expresa en %

Suelen utilizarse  en las siguientes formas de expresión que utilizan tanto por ciento %

Problema: Se desea preparar 50mL de solución de NaCl, cuya concentración sea 5% m/v ¿Qué cantidad de sal (soluto) debe medirse en una balanza?.

Veamos pues como se resuelve el problema.

1.- Datos. ( son los que nos dan en el problema)

Volumen de la solución: 50 mL

Concentración de la solución: 5% m/v

Masa del soluto NaCl  se desconoce

2.- Factores de conversión: se utiliza la que nos convenga para introducir gramos de NaCl y elimine los mL de soluciona si tenemos los siguientes.

f1     = 5g de NaCl f2 =100 mL de solución

100 mL de solución                                                              5g de NaCl

En este caso la formula del factor de conversión seria:

La masa en gramo de la sustancia x el factor de conversión conveniente = m, g de NaCl = 50 mL de solución  x el factor de conversión. Así tenemos:

m , g de NaCl = 50 mL de solución   x     5 g de NaCl____

100 mL de solución

m, g de NaCl = 2,5 g de NaCl

% masa- masa (% m/m) :  indica el número de g de soluto en 100g de solución  ejemplo una solución al 3% en masa significa que por cada 100 g de solución hay 3 g de soluto disuelto.

Ejemplo: Se disuelven en 40g de agua 15 g de NaCl ¿Cuál es la concentración (%m/m)  de la solución?

Datos

Masa del solvente: (H2O) = 40g

Masa del soluto: (NaCl) = 15g

Masa de la solución: 55g

Concentración (m/m) se desconoce ósea la incógnita?

Factores de conversión conveniente: se utiliza el que elimine la solución. Veamos pues cual nos conviene.

f1 = 15 g de NaCl f2 55g de solución

55g de solución                                        15 g de NaCl

Asi tenemos: c% m/m =  100g de solución x factor de conversión

c% m/m =  100g de solución x   15 g de NaCl =  c% m/m = 27,27

55g de solución

Lo cual indica que 27,27 g de NaCl están disuelto en 72,73 g de agua

Ejemplo. Se disuelven 28 mL de alcohol en 120 mL de agua. Calcular la concentración de la solución sabiendo que el volumen de la solución es igual a(la suma de los volúmenes componentes)

Datos

Volumen del soluto (Alcohol) = 28 mL

Volumen del solvente (agua) = 120 mL

Volumen de la solución (soluto + solvente) 148mL

Concentración (%v/v) =   ?

Factores de conversión

F1 =     28 mL alcohol f2  = 148 mL de solución

148 mL de solución                               28 mL de alcohol

C% v/v = 100 mL de solución  x      28 mL alcohol

148 mL de solución

C% v/v = 18,92% v/v

PROBLEMAS PROPUESTOS

  1. Si a 2,5 g de sal común se la  añade agua hasta completar 125 mL de solución ¿ cuál  será la concentración % m/v de la solución  R= 2% m/v
  2. Se requieren 250mL de solución de alcohol cuya concentración sea al 30% v/v ¿qué volumen de alcohol (soluto) debe medirse? R= 75mL
  3. ¿Qué cantidad de soluto se necesitará para preparar 90g de solución de KMnO4 al 40% en m/m R0 36g.
  4. ¿Qué cantidad de solvente se necesita para preparar 180g de una solución al 15% en m/m R= 153g.
  5. ¿ Qué cantidad de ácido clorhídrico al 70% en v/v  se necesitará para preparar 200mL de una solución para limpiar pocetas? R= 140mL
  6. ¿Qué cantidad de alcohol  se tendrá que añadir al agua para preparar 500mL de solución al 5% en v/v R= 25mL

Unidades Químicas.

Molaridad. Es el número de moles de soluto por cada litro de solución.

Formula: M      __Número de mol de soluto_

Peso molecular x litro de solución

Pasos para calcular la molaridad:

  1. Se estudia el problema detenidamente y se observa que nos dan y que nos piden.
  2. Se colocan los datos, tomando en cuenta los elementos que  conforman la fórmula.
  3. se determina el peso atómico de cada elemento multiplicado por el número de veces que aparece en la fórmula.
  4. si la solución esta en mililitros se lleva a litros es decir se utiliza para ello la siguiente fórmula. V __mL

1000

  1. Se aplica la fórmula General

Normalidad : Es la concentración expresada  en equivalente en gramos de soluto disuelto en litro de solución.

Fórmula N  =    equivalente gramos de soluto

Litro de solución

Pasos.

  1. se observa si en el problema nos dan el equivalente en gramos, si no lo dan se calcula mediante la siguiente fórmula.
  1. Equivalente en gramos en            P. equi. =            peso de A

Peso especifico de A

  1. Se observa si en el problema nos dan el peso específico, si no lo dan se calcula utilizando la siguiente fórmula.

Peso especifico                       P.M de A

Número equivalente( Número de Hidrogeno)

  1. una vez conseguido todo lo anterior se sustituye en la fórmula general.

Nota: se debe recordar que si la solución esta dada en mililitros se debe llevar a litros.

Fracción Molar: se define como la fracción de moles de cada componente que hay en un mol de solución. Se calcula dividiendo el número de moles de cada compuesto entre el número total de moles es decir soluto + solvente.

Fórmula Xs moles de soluto o puede encontrar la siguiente fórmula

Moles totales

Xs   n1

n1 +n2

Parte por millón:  se define como la cantidad  de soluto   presente en  una solución, es muy pequeña o esta muy diluida.

Formula: Ppm        1 parte del soluto

106 parte de la solución

PROBLEMA RESUELTOS Y EJERCICIOS

1.- ¿ Cuál es la Molaridad de una solución de Glucosa C6H12O6 que se preparo        disolviendo 80g  de glucosa en agua hasta completar 300 mL.

DATOS            PESO MOLECULAR DE LA GLUCOSA     LLEVAR  mL a L

C = 12g                        C     12 x 6   = 72                                          V    300mL

H =   1g                        H      1 x12   = 12                                                  1000

O = 16g                        O     16 x 6   = 96

Se sustituye en la fórmula

M             gramos de soluto M              80 gramos =  1,48 mL

  1. P.M de soluto x Litro de solución                  180 gramos x 0,3 L

EJERCICIOS PROPUESTOS.

1.-¿ Cual es la molaridad de una solución que se prepara disolviendo 120 gramos de urea ( PM= 60g/mol)  en suficiente agua hasta completar 750 mL de solución?        R = 2,66

2.-¿ Cual será la molaridad de una solución que contiene 20 gramos de cloruro de sodio NaCl en 5 litros de solución ?   R = 0.068 mol.

3.-¿ cuál es la molaridad de una solución que se prepara disolviendo 50gramos de urea ( PM = 60g/mol) en suficiente agua hasta completar 850mL de solución?

R = 0,98.

  1. Calcular la molaridad de la disolución.

Solución: 15.2 M

5.- Calcular la molaridad de una disolución preparada al mezclar 75 ml. de una disolución de ácido clorhídrico 0,5 M con 75 ml. de una otra  0,05 M.
Se suponen los volúmenes adictivos.

Solución: 0.276 M

29 gramos de H2SO4 se disuelven en 450mL de agua ¿ cual será la Normalidad de la solución?

Datos                            Incógnitas             formulas

H = 2 x 1    =   2           Nº equivalente        N     N. equivalente de A

  1. Especifico                    litro de solución

O = 4 x 16 =  64

  1. N. equivalente =    Peso de A

98gramo                                                      P. e de A

Peso esp.    =  P.M de A

2 equivalente

SOLUCION.

Se calculan las incógnitas.

P. especifico =  P.M de H2SO4 98 gramos =    49 gramos / equivalente mol

2 equivalente         2 equiv.

Nº equivalente = 29 gramos = 0,59 equivalente

49 gramos

Se convierten los mL a litros   V =  450 mL =  0,45 Litros

1000 L

Se sustituye en la fórmula General

N = 0,59 equivalente =  1.31 Normal

0,45 Litro

PROBLEMAS PROPUESTOS.

1.-Determine la Normalidad de una solución de HCl  que contiene 0,2 equivalente del ácido en 2 litros de solución.

2.-Cual sera la Normalidad de una solución que contiene 28 gramos de NaOH disuelto en 300 mL de solución  Peso atomico ( Na: 23, H : 1, O: 16 ).

3.- Determine la Normalidad de una solución que contiene 12,25 gramos de ácido sulfúrico en 1000 mL de solución.

4.- cual será la Normalidad de una solución de una solución que contiene 21 gramos de KOH en 5 Litros de solución.  P.M de KOH 56 gramos/mol

5.- ¿Cuál es la normalidad de una solución que contiene 250 g de CaCl2 en 1500 mL de solución?.

  1. 6.-   hallar la normalidad y molaridad de 2 L que contiene 400 g de NaOH

Calcular la fracción molar de la siguiente mezcla 70 gramos de agua oxigenada H202 en 700 gramos de agua H2O

Solución :

Se calcula el P.M  del H2O2 y H2O

PM  H2O2 = 34g/mol y del   H2O  = 18 g/ mol

Luego se calcula los moles del soluto mediante la siguiente formula.

Nº de moles de soluto     gramos de A

P.M de A

Sustituyendo Nº de moles de soluto =   70 gramos 2,05 mol

34 gramos/mol

Sustituyendo Nº de moles de solvente =   700 gramos 38,88 mol

18 gramos/mol

Fracción Molar del soluto Nº de moles de soluto2,05 mol = 0,050 mol

Nº totales de moles          40,93mol

O también se usa la siguiente fórmula  X2 n2___

n1 + n2

donde  n1 es el número de moles del solvente y n2 es el numero de moles del soluto

Fracción Molar del solvente Nº de moles de solvente38,88 mol = 0,949 mol

Nº totales de moles          40,93mol

O también se usa la siguiente fórmula   X1 n1__

n1 + n2

Al sumar ambas debe dar 1 o aproximadamente 1 de lo contrario esta malo.

0,050 + 0,949 = 0,999 .

2.- calcular la fracción molar de la siguiente mezcla 30gramos de HNO3 en 120gramos de H2O peso atómico H= 1g , N0 14g, O = 16 g.

3.-una solución fue preparada disolviendo 20 gramos de cloruro de potasio en 60 gramos de agua  determinar la fracción molar de cada componente.

RESUELVA Y PRACTIQUE LOS SIGUIENTES EJERCICIOS

  1. ¿Cuántos gramos de NaCl hay en 250 mL de una solución 2,5 N?
  1. ¿Qué volumen de solución 0,75N  podría prepararse con 500 g de Na2SO4?
  1. ¿Cuál es la normalidad de una solución que contiene 250 g de CaCl2 en 1500 mL de solución?
  1. ¿Cuántos gr de BaCl2 se necesita para preparar 1500 mL de una solución 1,5 N?
  1. ¿Cuántos gr de KOH  se necesitarán para preparar 2,5 L de una solución de KOH 6.0 N?
  1. calcule  la Molaridad y molalidad de una solución de K2CO3, que contiene 22% en peso de la sal y tiene una densidad de 1,24 g/mL
  1. ¿Cuántos gr de sulfato cúprico pentahidratado  se necesitarán para preparar una  litro de solución 2,0M?
  1. ¿cuál es la molaridad de una solución que contiene 25.0 g de K2CrO4 disueltos en cantidad de agua suficiente para tener  300 mL de solución?
  1. Realice una tabla  que muestre el número de gramos necesarios de cada uno de los siguientes compuestos para hacer un litro de solución: 1,0 M, 1,0 N, 2,0 N, 3,0 N: NaOH, Ca(OH)2; Al(OH)3; HCl; H2SO4 y H3PO4
  1. calcule la molalidad de una solución que contiene 441 g de HCl disueltos en 1500 g de agua
  1. Una disolución de alcohol etílico C2H5OH; en agua es de 1.54 molal. ¿Cuántos gramos de alcohol etílico estarán disueltos en 2.5 kg de agua?
  1. Se forma una solución de 150 mL de volumen, disolviendo 6.0 g de la sal CuSO4 x 5H2O en suficiente cantidad de agua, calcular la normalidad de la solución.
  1. ¿Cuántos gramos de CaCO3 se halla disuelto en 250 mL de una solución 2M de éste?
  1. ¿Cuál es la molalidad de una disolución que contiene 20.0 g de azúcar (C12H22O11) disueltos en 125 g de agua?
  1. hallar la normalidad y molaridad de 2 L que contiene 400 g de NaOH
  1. ¿Cuántos gramos de NaCl hay en 250 mL de una solución 2.5 M?
  1. ¿Qué volumen de solución 0.75 M podría prepararse con 500 g de Na2SO4?
  1. ¿Cuál es la M y N de una solución que contiene 250 g de CaCl2 en 1500 mL de solución?
  1. ¿Cuál es la molalidad de una solución en donde 250 g  de CaCl2 se disolvieron en 1500 g de agua?
  1. Cuantos gramos de cada uno, H3PO4 y Ca(OH)2 se necesita para preparar 250 ml de solución 0.10 N
  1. Calcule la N y M  de una solución que contiene 275 g de KOH en 800 mL de solución
  1. ¿Cuántos mL de solución 0.50 N se puede prepara con 50 g de NaOH?
  1. ¿Cuál es la concentración de cada una de las siguientes soluciones en términos de N:
    1. HCl 6.00 M
    2. BaCl2 0.75 M
    3. H2S 0.20 M

INVESTIGUE PUEDE SALIR EN LA EVALUACIÓN

1.- ¿Qué es solubilidad?

2.- ¿Qué es alcalimetría?

3.- ¿Que es Acidimetría?

4.- ¿Qué es neutralización?

5.- ¿Qué es Coeficiente de solubilidad?

6.-¿Qué es Curva de solubilidad?

7.- ¿Qué es calor de disolución?

8.- Nombre y explique los factores que afectan la solubilidad

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