Soluciones taller y guía

8/20/2019 Soluciones taller y guía

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UNIDAD EDUCATIVA COLEGIO

SAN ANTONIO DEL TUY

OCUMARE DEL TUY, ESTADO MIRANDA

CURSO: 4 TO AÑO

PROFESOR: CARLOS M. LANDAETA H.

GUÍA N° 2: SOLUCIONES. UNIDADES DE CONCENTRACIÓN. LEY DERAOULT Y PROPIEDADES COLIGATIVAS

PARTE I: SOLUCIONES Y UNIDADES DE CONCENTRACIÓN. ANÁLISISVOLUMÉTRICO.

1.- Se preparan tres soluciones como sigue:a) Se disuelven 150 g de cloruro de sodio en suficiente agua para obtener un litro desolución.

b) Se disuelve 1 mol de cloruro de sodio en suficiente agua para obtener 300 mL desolución.

c) A 300 mL de solución acuosa de cloruro de sodio 3,5 M, se le agrega suficiente aguapara obtener 400 mL de solución.

¿Cuál de las tres soluciones es la más diluida? Razone su respuesta.

Respuesta: Solución “a”

2.- Se agregan 35 g de ácido clorhídrico a 500 mL de solución 3,5 M en el mismo ácido.Suponiendo que no hay cambio en el volumen, ¿Cuál es la concentración final de lasolución?

Respuesta: 5,42 M

3.- Se prepara una solución añadiendo 100 mL de alcohol etílico (d = 0,79 g/mL) a 100 mLde agua destilada (d = 1 g/mL), calcule: a) % m/m , b) % m/v, c) %v/v , d) Fraccionesmolares de ambas sustancia, e) Molaridad del alcohol y f) molalidad.


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Respuesta: a) 44,13 % m/m b) 39,5% m/v c) 50% v/v d) χ alcohol = 0,236 y χ agua = 0,764e) 8,6 M y f) 17,17 m

4.- a) ¿Cuántos litros de sangre posee una persona adulta si su concentración normal dehemoglobina es 13 ppm y la masa total de hemoglobina en la sangre es 0,091 g? b) ¿Cuálserá la concentración molar por persona de la hemoglobina en la sangre, si su masamolecular es 16700 g/mol.

Respuesta: a) 7 L b) 7,78 x 10-7 M

5.- Se disuelven 51,86 g de Co(NO3)2.6H2O en 600 mL de agua, resultando una solucióncuya densidad es ,02 g/mL. Calcule: a) % m/m de sal anhidra en la solución, b) La fracciónmolar de agua en la solución y c) El volumen de solución (alícuota) que hay que agregarle a100 mL de agua para hacer una solución 0,1 M en la sal anhidra.

Respuesta: a) 5,0 % m/m b) 0,995 y c) 55,9 mL

6.- Se tiene una solución acuosa de ácido sulfúrico de 78 % de pureza y densidad 1,7 g/mL.Calcule:

a) La molaridad del ácido en la solución.

b) La molalidad del ácido en la solución.

c) Se toman 40 mL de esta solución y se tratan con 200 mL de una solución acuosa 0,7 Men hidróxido de potasio. Calcule la cantidad, en g, del sulfato de potasio que se produce y elnúmero de moles del reactante sobrante.

d) Si se toman 150 mL de la solución original del ácido, ¿Cuántos mL de agua debenagregarse para obtener una nueva disolución que sea 3,0 M en ácido sulfúrico? Considereque los volúmenes son aditivos.

Respuesta: a) 13,6 M b) 37,0 m c) 12,18 g de sulfato de potasio y sobran 0,474 moles deácido d) 530 mL

7.- Una disolución acuosa de nitrato de potasio contiene 192,0 g de sal por litro de solución.La densidad de la disolución es 1,14 g/mL. Calcule la concentración de la sal en a)Molaridad b) % m/m y c) Molalidad.

Respuesta: a) 1,9 M b) 16,8 % m/m c) 2,0 m8.- Se disuelven 50 g de sulfato de sodio decahidratado sólido en 50 g de agua y ladisolución obtenida tiene una densidad de 1,21 g/mL. Determine: a) El porcentaje en masade sulfato de sodio anhidro en la solución, b) Los gramos de sulfato de sodio anhidro porlitro de solución, c) La molaridad del sulfato de sodio anhidro.

Respuesta: a) 20,05 %m/m b) 242,7 g/L c) 1,71 M

9.- Se tiene una solución de azúcar en agua. ¿Cómo clasificaría esta solución, si al agregarun pequeño cristal de azúcar, dicho cristal: a) Permanece inalterado, b) Disminuye detamaño y c) Aumenta su tamaño? Justifique sus respuestas.


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Respuesta: Debe ser respondida por el estudiante.

10.- La solubilidad del nitrato de potasio en agua a 20 °C es 2,77 mol/L. Se prepara una

solución de esta sal disolviendo 155 g a 80 °C para obtener 375 mL de solución. Porenfriamiento a 20 °C no se separa sólido, hasta que no se agrega un diminuto cristal denitrato de potasio, en ese momento todo el soluto en exceso se separa de la solución. a)¿Qué término cualitativo describe a la solución? justifique su respuesta, b) ¿Cuántosgramos de soluto se separan de la solución?

Respuesta: a) Responder el estudiante b) 50,08 g

11.- La solubilidad de Cr(NO3)3.9H2O en agua es de 208 g por 100 g de agua a 15 ºC. Unasolución de este hidrato en agua a 35 ºC se forma disolviendo 324 g en 100 g de agua. Siesta solución se enfría lentamente a 15 ºC, no se forma precipitado. A) ¿Qué términocualitativo describe a esta solución? b) ¿Qué podría usted hacer para causar cristalizaciónen la solución? y c) ¿Cuántos gramos de sólido precipitarían al inducir la cristalización a 15ºC?

Respuesta: a) y b) Responder el estudiante c) 116 g

12.- Calcule el % m/m de una solución saturada de dióxido de azufre que se encuentra a25 °C, sabiendo que contiene 250 g de agua y la solubilidad del dióxido es 9,41 g/100 g deagua.

Respuesta: 8,6 % m/m

13.- Analice el comportamiento de cada curva de solubilidad de diferentes sales en agua

como función de la temperatura y escriba conclusiones generales del gráfico. Expliquedetalladamente ¿cómo usted prepararía una solución saturada y una sobresaturada de KBren agua, de acuerdo al gráfico correspondiente?.


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Respuesta: Debe ser respondido por el estudiante

14.- Fundamentándose en las siguientes curvas de solubilidad, desarrolle los aspectos que

se plantean a continuación:

a) Ordene en forma creciente la solubilidad en agua de las sales: Bromuro de potasio,nitrato de plata, nitrato de sodio y cloruro de sodio en todo el intervalo de temperaturas.

b) a 20 °C ¿Cuál es la sal menos soluble en agua de acuerdo al gráfico?.

c) Se desea preparar una solución saturada de dicromato de potasio a la temperatura de 20

°C, utilizando 200 g de agua. Indique la máxima cantidad de soluto que se debe disolver.

d) Para una experiencia de laboratorio se requiere una solución saturada de Bromuro depotasio. La temperatura de trabajo será 40 °C, y la cantidad de agua es de 150 g. Diga lacantidad de soluto que se debe utilizar.

e) Explique como usted prepararía una solución sobresaturada de nitrato de sodio en agua a20 °C, de tal forma que al agregar un cristal a esa temperatura se separen 20 g de soluto de

la solución.

Respuesta: Deben ser respondidas por el estudiante.

15.- Elabore el gráfico de la curva de solubilidad del nitrato de potasio en agua utilizandolos datos mostrados en la tabla adjunta y papel milimetrado. En base a la curva desolubilidad construida, determine la cantidad de nitrato de potasio que precipita al enfriaruna solución saturada desde 75 °C hasta 25 °C, si contiene 100 g de agua.


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Temperatura(°C)

Solubilidad(g KNO3 /100g H2O)

10 21,0

20 31.7

30 45,8

40 64,0

50 85,5

60 110

70 138

80 169

90 202

100 246

Respuesta: Debe ser respondida por el estudiante.

16.- La solubilidad del nitrato de amonio a 25 °C y 1 atm de presión es de 192 g/100 gH2O. Para cada una de las siguientes proposiciones, indique si es verdadera o falsa y justifique su respuesta:

a) A la temperatura de 35 °C se obtendrá una solución diluida al disolver 192 g de soluto en100 g de agua.

b) Una mezcla que contiene 192 g de soluto en 200 g de agua a 25 °C es considerada unasolución saturada.

c) Una solución sobresaturada se logra al disolver 250 g de la sal en 100 g de agua a 40°C yse enfría lentamente hasta la temperatura de 25 °C.

d) 111 g es la masa de soluto precipitado que se obtendrá al disminuir la temperatura de unamezcla hasta los 25 °C, si esta contiene 300 g de soluto en 75 gramos de agua.

Respuestas: a) Verdadero b) Falso c) Verdadero d) Falso


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17.- ¿Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar cada una de las siguientessoluciones acuosas?: a) Un litro de Urea, CO(NH2)2, 0,5 M b) Dos litros de Bromuro de

calcio 2 M c) Solución de glucosa, C6H12O6, 2 molal en 800 g de agua d) Un kg desolución de glucosa al 2 %m/m.

Respuestas: a) 25 g b) 800 g c) 288 g d) 20 g

PARTE II: LEY DE RAOULT Y PROPIEDADES COLIGATIVAS DE LASSOLUCIONES.

1.- Calcule la presión de vapor de una solución 2,5 molal de glucosa en agua a 26 °C,suponiendo un comportamiento ideal. La glucosa es un soluto no volátil y no electrolítico.P*vap (H2O) es 25,22 mmHg a esa temperatura.

Respuesta: 24,14 mmHg

2.- A 50 °C se tiene una mezcla formada por 1,26 g de naftaleno (C 10H8) en 25 g deBenceno (C6H6), Calcule la presión de vapor de la solución. P*vap (benceno) = 270 mmHg


3.- A 30 °C la presión de vapor del benceno puro es 118 mmHg y la presión de vapor deltolueno puro es 36 mmHg. ¿Cuál es la presión de vapor de una solución entre benceno ytolueno en la que la fracción molar de benceno en la fase líquida es de 0,40 a 30 °C?


4.- El punto de ebullición de una solución de 0,402 g de naftaleno en 26,6 g de cloroformoes 0,455 °C más alto que el cloroformo puro. ¿Cuál es la constante ebulloscópica delcloroformo? Interprete su resultado.

Respuesta: 3,85 °C Kg/mol

5.- Qué masa, en gramos, de etilenglicol, C2H6O2, debe existir en cada 100 g de unasolución acuosa para que disminuya el punto de congelación en 10 °C. La constantecrioscópica del solvente puro es 1,86 °C Kg/mol.

Respuesta: 250 g

6.- Cuando se disuelve 1 g de azufre en 20,0 g de naftaleno la solución resultante secongela a una temperatura que es 1,28 °C inferior a la del punto de congelación delnaftaleno puro. ¿Cuál es la masa molecular del azufre?. La constante crioscópica delsolvente puro es 6,8 °C Kg/mol.


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Respuesta: 256 g/mol

7.- El etanol y el metanol forman una solución aproximadamente ideal. La presión de vapor

del etanol es 44,5 mmHg y la del metanol es 88,7 mmHg a 20 °C. a) Calcule las fraccionesmolares del metanol y etanol en una solución que se obtiene por la mezcla de 60 g de etanolcon 40 g de metanol. b) Calcule las presiones parciales y la presión de vapor total de estasolución.

Respuesta: a) χ etanol = 0,51 y χ metanol = 0,49 b) P etanol = 22,695 mmHg, P metanol = 43,463mmHg y Ptotal = 66,158 mmHg.

8.- Calcule el punto de congelación normal y el punto de ebullición normal de cada una delas siguientes soluciones: a) 0,32 g de glucosa en 20 g de agua, b) 16 g de NaCl en 185 g deagua, supuesto comportamiento ideal, c) 50 g de cloruro de calcio en 50 g de agua. Lasconstantes crioscópica y ebulloscópica del agua pura son 1,86 °C Kg/mol y 0,56 °CKg/mol respectivamente.

Respuestas: a) Teb = 100,05 °C y Tc = -0,165 °C ; b) Teb = 100,828 °C y Tc = -2,75 °C yc) Teb = 105,05 °C y Tc = -50,3 °C

9.- ¿Cuál es el punto de congelación de una solución al 25 % m/m de metanol en agua?

Respuesta: -19,372 °C

10.- 1,5 g de un carbohidrato obtenido de la cáscara de la avena, disminuye el punto decongelación de 5 g de agua a -3,72 °C. ¿Cuál es la masa molecular del carbohidrato?.

Respuesta: 150 g/mol11.- Un polímero de fórmula general (C2H4)n, disminuye el punto de congelación delbenceno a 0,36 °C, cuando se disuelve 1 g de dicho polímero en 5 g de benceno. ¿Cuál es elvalor de n en la fórmula?

Respuesta: n = 7

12.- ¿Cuál es la masa molecular de una sustancia si una solución acuosa de 100 g/L tieneuna presión osmótica de 6,5 atm a 25 °C?

Respuesta: 375,94 g/mol

13.- Una mezcla que contiene 25 g de Albúmina de huevo por cada litro de solución, ejerceuna presión osmótica de 13,5 mmHg a la temperatura de 25 °C. Determine la masamolecular de la proteína.

Respuestas: 34.270 g/mol.

14.- Cuando se disuelven 6,30 g de una sustancia no iónica y poco volátil en 1000 g deagua, se observa que la solución resultante tiene una temperatura normal de congelación de-0,13 °C. Se sabe además que dicha sustancia tiene la siguiente composición elemental: C:26,66 %; H: 2,22 % y el resto oxígeno.


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a) Determine la fórmula molecular de la sustancia.

b) Si la solubilidad de la sustancia a 0 °C fuera de 3 g en 100 g de agua. Calcule la cantidad

de esa sustancia que hay que añadir para saturar la solución original a la temperatura de 0°C. Explique su razonamiento.

Respuestas: a) C2H2O4 b) 23,70 g

CMLH/cmlh/quimicaSAT2012

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