EJERCICIOS DE APLICACIÓN DISOLUCIONES Profesor: JULIÁN VERGARA BELTRÁN Programa: Programa: INGENIERÍA CIVIL 1. Organiza, de menor a mayor concentración molar, las siguientes disoluciones: a. 15 g de KCl disueltos en 150 mL de disolución. b. 22 g de H2SO4 disueltos en 200 g de agua. c. 6,5 g de NaCl disueltos en 33 mL de disolución. d. 2,5 g KMnO4 disueltos en 500 mL de disolución. e. 32 mL de etanol (C 2H5OH) disueltos en 750 750 mL de agua (densidad del del etanol = 0,78 3 g/cm ). 2. Determina los gramos y los moles de soluto disueltos d isueltos en: a. 500 mL de disolución de KMnO 4 al 5 %m/v b. 900 mL de disolución de CuSO 4 1,2M c. 750 g de disolución de KOH al 13 %m/v. la densidad de la disolución es de 1,05 g/cm3 d. 350 g de disolución de AgNO 3 cuya concentración es de 2 ppm e. 200 g de una disolución de CaCl 2 1,5M. La densidad de de la disolución es 1,03 g/cm 3 3. Determina la concentración de las siguientes disoluciones: a. 50 g de Na 2S2O3 se disuelven en 270 g de H 2O. Indica la concentración de la la disolución en molaridad. b. 30 g ácido fórmico (H-COOH) se disolvieron en 500 g de agua. Expresa la concentración en % m/m. c. ¿Cuál es la molalidad de una disolución que contiene 49 g de KClO 3 en 2 litros de disolvente? El disolvente es metanol y su s u densidad es 0,79 g/cm 3 4. Calcula la fracción molar de etanol (C 2H5OH) y de agua (H 2O) en una disolución 1 molal. 5. Calcula la masa de una disolución al 8,5% m/m de bicromato de zinc (ZnCr 2O7) que contiene 60 g de sal en disolución. 6. Calcula el %m/m de 650 mL de una disolución de Ca(OH) 2 1,5M. Densidad de la disolución: 1,53 g/cm3 7. Calcula la molaridad y la molalidad de una disolución al 10 %m/v de H 3PO4 que se preparó con 27 g de ácido. Densidad de la disolución: disolución: 1,35 g/cm 3 8. Determina el volumen de una disolución 0,5M de AlCl 3 necesario para preparar 450 mL de una disolución de AlCl 3 0,03M. 9. Calcula la concentración de 750 mL de una disolución que se preparó utilizando 53 mL de una disolución de Pb(NO 3)2 1M.
10. Calcula el volumen de una disolución de HNO 3 al 12 %v/v que se requiere para preparar 550 mL de disolución de HNO 3 al 0,2M. La densidad del HNO3 es de 1,42 g/cm3. 11. Se preparan 850 mL una disolución disolviendo 15,8 g de HCl; la densidad de la disolución resultante es de 1,08 g/cm 3. Hallar la concentración: a. Molaridad b. Molalidad c. % m/v d. % m/m e. Fracción molar del soluto y disolvente 12. Calcula la molaridad de 350 mL de disolución que se preparó con 30 mL de un disolución de CuSO4 al 40 % m/v 13. (a)¿Cuántos moles de soluto están contenidos en 100 g de una disolución acuosa del 0,25 % m/m de Na2S? (b) ¿Cuántos gramos de soluto están contenidos en la disolución de la parte (a)? (c) ¿Cuántos gramos de agua (el disolvente) están contenidos en la disolución de la parte (a)? 14. (a) ¿Cuántos moles de soluto están contenidos en 500 g de una disolución acuosa al 2,00 %m/m de K2Cr2O7? (b) ¿Cuántos gramos de soluto están contenidos en la disolución de la parte (a)? (c) ¿Cuántos gramos de agua (el disolvente) están contenidos en la disolución de la parte (a)? 15. La densidad de una disolución al 18 %m/m de sulfato amónico (NH 4)2SO4 es 1,10 g/cm3 ¿Qué masa (NH 4)2SO4 se necesitara para preparar 425 mL de esta disolución? 16. La densidad de una disolución al 18 %m/m de cloruro de amonio NH 4Cl, es de 1,05 g/cm3 ¿Qué masa de NH 4Cl contiene 425 mL de esta disolución? 17. Una disolución contiene 0,100 moles por litro de cada uno de los siguientes ácidos: HCl, H2SO4, H3PO4. a. Es la molaridad la misma para cada acido. b. Es el número de moléculas por litro el mismo para cada acido. c. Es la masa por litro la misma para cada acido. 18. Una disolución contiene 2,25 g de un alcohol alcanforado, (CH 3)2CHOH, en 150 mL de disolución. Hallar (a) la molaridad de la disolución, y (b) el número de moles en 2 mL de disolución. 19. (a) Calcular la molaridad de la cafeína en una bebida de cola de 12 onzas que contiene 50 mg de cafeína, C 8H10N4O2. (b) las bebidas de cola habitualmente son 5,06 *10 -3 M con respecto a H 3PO4 ¿Cuánto de este acido hay en una bebida de 250 mL? (1 onza = 29,6 mL). 20. ¿Cuántos gramos del agente de limpieza Na 3PO4 (a) se necesitan para preparar 250 mL de disolución 0,4M, y (b) hay en 850 mL de disolución 4M?
21. ¿Cuantos Kg de etilenglicol, C 2H6O2 se necesitan para preparar una disolución 9,50M para proteger contra la congelación un radiador de coche de 14 L? ¿Cuál es la masa de C2H6O2 en 14 L de disolución 9,50M? 22. Una disolución hecha disolviendo 16 g de CaCl 2 en 64 g de agua tiene una densidad de 1,180 g/mL. Calcular a. Cuál es el porcentaje en masa de CaCl 2 en la disolución b. Cuál es la molaridad de CaCl 2 en la disolución 23. Que masa de benzoato potásico trihidratado, KC 7H5O2 3H2O se necesita para preparar 570 mL de una disolución 0,225 M de benzoato potásico. 24. Se prepara una disolución disolviendo 86,53 g de carbonato de sodio en agua, en un matraz volumétrico de 1000 mL, añadiendo agua hasta la marca y mezclando. La densidad de la disolución es 1,081 g/mL. Determinar la molaridad y molalidad de la disolución. 25. A 50 mL de disolución de NaOH de densidad 1,131 g/cc y 12 %p/p se agregaron 8 g de NaOH sólido. Calcule el %p/p de la disolución resultante. 26. La solubilidad del bicarbonato de sodio, NaHCO 3, en agua caliente es de 164 g de sal en 1000 mL de agua. Exprese esta solubilidad en %p/p. 27. Se mezclaron 25 mL de disolución de NH 3 al 4,9 %p/p de densidad 0,979 g/mL, con igual volumen de otra disolución de NH 3 al 7,3 %p/p de densidad 0,970 g/mL. ¿Cuál es la molaridad de la disolución resultante? 28. Se mezclaron los siguientes volúmenes de disoluciones de HCl de concentraciones indicadas a continuación: 300 mL 1,8M con 600 g al 20% m/m y de d= 1,24g/mL y 600 mL al 20% m/v •
Calcular: a. El volumen de la disolución final es b. La molaridad de la disolución final es c. Si a la disolución final se le agregan 1,5 L de disolución se obtiene una disolución cuya molaridad es d. Si a la disolución final se le agregan 1,5 L de disolvente agua se obtiene una disolución cuya molaridad es 29. El ácido sulfúrico concentrado disponible comercialmente es H 2SO4 18M. Calcular el volumen de ácido concentrado necesario para preparar 4,50 L de disolución H 2SO4 1,80M
30. Calcular el volumen de disolución Ba(OH) 2 0,0600M que contiene el mismo número de moles de Ba(OH)2 que 180 mL de disolución Ba(OH) 2 0,0900M 31. Calcular la molaridad resultante cuando 145 mL de disolución de H 2SO4 6M se mezclan con 245 mLde H2SO4 3M 32. Se disuelven 45 g de KCl en 500 g de agua y se obtiene 534 mL de solución. ¿Cuál es la concentración de la disolución en %m/v? 33. Hallar el porcentaje en volumen (%v/v) para un licor que contiene 57 mL de etanol en 600 mL de disolución. 34. En el análisis químico de una muestra de 400 mL de agua se encontró que contiene 1,8 mg de ion calcio, Ca+2. ¿Cuál es la concentración de Ca +2 en ppm.? 35. ¿Cuántos gramos de HCl se encuentran en 240 g de disolución diluida al 30 %m/m? 36. Se disuelven 12 g de NaCl de densidad 2,87 g/mL con 28 g de etanol (C 2H5OH) de densidad 0,8 g/mL. Hallar a. %m/m b. %m/v c. %v/v d. ppm 37. En un análisis que se le realizo a una muestra de suelo de 8500 g, se encontró que contenía 2,2 mg de plomo ¿Cuál es la concentración de plomo en ppm? 38. 500 mL de suero fisiológico contiene aproximadamente 4,5 g de NaCl ¿Cuál es %m/v de esta disolución? 39. Para preparar 650 mL de una disolución de KCl, se emplearon 27 g de la sal ¿Cuál es %m/v de esta disolución? 40. Calcula la masa de Na2SO4 que se requiere para preparar 200 g de una disolución al 18 %m/m 41. Determina el %v/v de 300 mL de una disolución que se preparó empleando 12 mL de H2SO4. ¿Cuál es el %v/v de 750 mL de una disolución que se preparó con 16 g de H2SO4 (densidad del H 2SO4 = 1,84 g/cm3)? 42. Realice los cálculos y describa un procedimiento para preparar 500 mL de una disolución de FeCl3 al 10 %m/v. 43. Determinar la cantidad de hidróxido de potasio necesarios para preparar 780 mL de disolución 2,23M 44. La solubilidad indica la máxima cantidad de soluto que se disuelve en un disolvente, a una temperatura dada. En la gráfica se ilustra la solubilidad del soluto X en el disolvente Y en función de la temperatura.
a) ¿Qué tipo de mezcla y de disolución se forma al mezclar 15 g de X con 100 g de Y a 10°C, a 20°C, a 30°C y a 40°C? b) ¿Qué tipo de mezcla y de disolución se forma al mezclar 10 g de X con 100 g de Y a 10°C, a 20°C, a 30°C y a 40°C? c) ¿Qué tipo de mezcla y de disolución se forma al mezclar 25 g de X con 100 g de Y a 10°C, a 20°C, a 30°C y a 40°C? 45. Como se preparan 500 mL de una disolución acuosa de sulfato cúprico al 0,2M. Para ello, se dispone en el laboratorio de un recipiente que contiene sulfato cúprico pentahidratado (CuSO 4 5H2O). 46. En el laboratorio se tiene un frasco de ácido sulfúrico, y en su etiqueta tiene la siguiente información: H 2SO4, densidad= 1,8 g/mL; peso molecular= 98 g/mol; porcentaje de pureza= 96 %m/m. A partir de la solución anterior explicar cómo se preparan las siguientes disoluciones: a. 50 mL al 8 %m/v b. 500vmL al 0,8M 47. ¿Qué masa de cada una de las siguientes sustancias sólidas es necesaria para preparar 500 mL de disoluciones 0,200 mol/L de cada una de ellas? a) Na 2CrO4; b) K2Cr2O7; c) Glucosa (C6H12O6); d) Na2SO4; e) KOH 48. Cierta disolución en agua de etanol, CH 3CH2OH, contiene un 14 % en masa de etanol. Si la densidad de la disolución es 0,98 g/mL, calcula: a) La masa en gramos de etanol por mililitro de disolución. b) La molaridad del etanol en la disolución. 49. Una determinada disolución acuosa de nitrato de potasio contiene 192,0 g de la sal por cada litro de disolución. La densidad de la disolución es 1,14 g/mL. Calcula la concentración de la sal en: a) Molaridad b) Porcentaje masa/masa 50. La etiqueta de un frasco de ácido sulfúrico concentrado indica que la disolución contiene un 92,0 % pureza de H 2SO4 y posee una densidad de 1,83 g/mL. Calcula: a) La molaridad del ácido en la disolución. b) El volumen en mililitros de la disolución concentrada del ácido que se necesita para preparar 200 mL de una disolución acuosa 0,5M 51. a) Explica cómo prepararías 100 mL de una disolución acuosa de nitrato de plata 0,25M a partir de la sal anhidra pura. b) Si después se quisiera preparar 100 mL de una disolución acuosa de nitrato de plata 0,1M a partir de la disolución 0,25M, ¿cómo se debe proceder? 52. En el laboratorio se tiene un frasco con ácido nítrico concentrado (60 % pureza y 1,37 g/mL densidad), a partir de este explicar cómo se preparan las siguientes disoluciones: a. 50 mL al 13 %m/v •
b. 100 mL al 1M 53. Se tienen 10 mL de una disolución de ácido sulfúrico de concentración desconocida, si se titula con una disolución de Al(OH) 3 de concentración 0,15M, de la cual se gastan 17 mL de esta para llegar al punto de equivalencia. ¿Cuál es la concentración molar del ácido? 54. Se tienen 25 mL de una disolución de HCl de concentración 0,25M, si se titula con NaOH de concentración desconocida, de la cual se gastan 15 mL de esta para llegar al punto de equivalencia. ¿Cuál es la concentración molar de la base? 55. Se tienen 25 mL de una disolución de ácido nítrico de concentración desconocida, si se titula con una disolución de Ca(OH) 2 de concentración 0,8M, de la cual se gastan 30 mL de esta para llegar al punto de equivalencia. ¿Cuál es la concentración molar del ácido? 56. Calcular la molaridad resultante cuando 60 mL de disolución NaCl 2,30M se mezcla con 90 mL de NaCl 1,40M. 57. Calculate the final volume of solution obtained if 100 mL of 12M NaOH are diluted to 5,2M. 58. Calcular el volumen de una disolución 0,225M de hidróxido de potasio KOH, necesario para reaccionar con 0,155 gramos de ácido acético CH 3COOH, según la siguiente ecuación KOH + CH3COOH
KCH3COO + H2O
59. An excess of AgNO3 reacts with 110,5 mL of an AlCl 3 solution to give 0,215 g of AgCl. What is the concentration M, of the AlCl 3 solution? AlCl3 + AgNO3 AgCl + Al(NO3)3 60. Calcular el número de gramos de dióxido de carbono CO 2 que pueden reaccionar con 175 mL de una disolución 0,357M de hidróxido de potasio KOH según la siguiente ecuación KOH + CO2 K2CO3 + H2O
