1. ¿Qué masa de glucosa, C6H12O6 (M = 180,10 g/mol), debe disolverse en 150,0 ml de agua (d = 1,00 g ml–1) para que la fracción molar de C6H12O6 sea 0,125?
2. En el método de las cámaras de plomo para la fabricación de ácido sulfúrico, éste se produce por la
reacción entre SO3 y agua. El SO3 se obtiene por tostación de piritas o azufre. Si partimos de 5,00 g de
azufre (M = 32,066 g mol –1) y todo el SO3 producido se recoge sobre 600 ml de agua (d = 0,998 g
mol–1) con un rendimiento del 100%, ¿cuál será la molalidad de la disolución obtenida?
Respuestas a la pregunta
Se tienen datos sobre dos diferentes disoluciones a fin de calcular su concentración expresada como fracción molar y molalidad.
Los resultados obtenidos son:
1. Se requieren 212,5 gramos de glucosa.
2. molalidad (m) = 0,26
1. Glucosa ( C₆H₁₂O₆ ) - Peso molecular: 180,1 g/mol
150 ml de agua (densidad = 1 g/ml)
Fracción molar = 0,125
Fracción molar 0,125 significa que:
0,125 = moles de glucosa / (moles de glucosa + moles de agua)
Si llamamos X a moles de glucosa, tenemos:
0,125 = X / (X + moles de agua) (1)
Tenemos el volumen del agua y su densidad, podemos calcular masa de agua:
masa de agua = densidad × volumen
masa de agua = 1 g /ml × 150 ml = 150 g
El peso molecular del agua es 18 g/mol, podemos calcular número de moles de agua:
moles de agua = masa / Peso molecular = 150 g/ 18 g/mol = 8,3
Sustituyendo en (1):
0,125 = X / (X + 8,3)
Despejamos X:
8,3 × 0,125 = X - 0,125X
1,0375 = 0,875 X
X = 1,18
Tenemos entonces 1,18 moles de glucosa y convertimos esta cantidad a gramos:
gramos de glucosa = 1,18 mol × 180,1 g/mol = 212,5 g
2. Las reacciones involucradas son:
2S + 3O₂ -------- 2SO₃
SO₃ + H₂O ------- H₂SO₄
Tenemos que calcular molalidad de la disolución final.
Molalidad significa moles de soluto / Kg de solvente
El solvente en este caso es agua (600 ml, densidad 0,998 g/ml), podemos calcular kg de agua:
kg de agua = 600 ml × 0,998 g/ml × 1 kg / 1000 g = 0,598 kg
Partiendo de 5 g de S, calculamos cuánto SO₃ se produce:
1 mol S ---------- 1 mol SO₃ (peso at. S = 32 g, Peso mol. SO₃ = 80 g)
32 g S ---------- 80 g SO₃
5 g S ---------- X
X = ( 5 g S × 80 g SO₃ ) / 32 g S
X = 12,5 g SO₃
1 mol SO₃ ------- 1 mol H₂SO₄ (peso molecular H₂SO₄ = 98 g/mol )
80 g SO₃ ------- 98 g H₂SO₄
12,5 g SO₃ ------- X
X = ( 12,5 g SO₃ × 98 g H₂SO₄ ) / 80 g SO₃
X = 15,3 g H₂SO₄
Tenemos 15,3 gramos g H₂SO₄ en solución (600 ml de agua). Podemos calcular la molalidad de la solución:
molalidad (m) = moles H₂SO₄ / kg agua
moles H₂SO₄ = gramos H₂SO₄ / Peso molecular
moles H₂SO₄ = 15,3 gramos g / 98 g/mol
moles H₂SO₄ = 0,156
molalidad (m) = 0,156 moles H₂SO₄ / 0,598 kg agua
molalidad (m) = 0,26
Respuesta:
Se tienen datos sobre dos diferentes disoluciones a fin de calcular su concentración expresada como fracción molar y molalidad.
Los resultados obtenidos son:
1. Se requieren 212,5 gramos de glucosa.
2. molalidad (m) = 0,26
1. Glucosa ( C₆H₁₂O₆ ) - Peso molecular: 180,1 g/mol
150 ml de agua (densidad = 1 g/ml)
Fracción molar = 0,125
Fracción molar 0,125 significa que:
0,125 = moles de glucosa / (moles de glucosa + moles de agua)
Si llamamos X a moles de glucosa, tenemos:
0,125 = X / (X + moles de agua) (1)
Tenemos el volumen del agua y su densidad, podemos calcular masa de agua:
masa de agua = densidad × volumen
masa de agua = 1 g /ml × 150 ml = 150 g
El peso molecular del agua es 18 g/mol, podemos calcular número de moles de agua:
moles de agua = masa / Peso molecular = 150 g/ 18 g/mol = 8,3
Sustituyendo en (1):
0,125 = X / (X + 8,3)
Despejamos X:
8,3 × 0,125 = X - 0,125X
1,0375 = 0,875 X
X = 1,18
Tenemos entonces 1,18 moles de glucosa y convertimos esta cantidad a gramos:
gramos de glucosa = 1,18 mol × 180,1 g/mol = 212,5 g
2. Las reacciones involucradas son:
2S + 3O₂ -------- 2SO₃
SO₃ + H₂O ------- H₂SO₄
Tenemos que calcular molalidad de la disolución final.
Molalidad significa moles de soluto / Kg de solvente
El solvente en este caso es agua (600 ml, densidad 0,998 g/ml), podemos calcular kg de agua:
kg de agua = 600 ml × 0,998 g/ml × 1 kg / 1000 g = 0,598 kg
Partiendo de 5 g de S, calculamos cuánto SO₃ se produce:
1 mol S ---------- 1 mol SO₃ (peso at. S = 32 g, Peso mol. SO₃ = 80 g)
32 g S ---------- 80 g SO₃
5 g S ---------- X
X = ( 5 g S × 80 g SO₃ ) / 32 g S
X = 12,5 g SO₃
1 mol SO₃ ------- 1 mol H₂SO₄ (peso molecular H₂SO₄ = 98 g/mol )
80 g SO₃ ------- 98 g H₂SO₄
12,5 g SO₃ ------- X
X = ( 12,5 g SO₃ × 98 g H₂SO₄ ) / 80 g SO₃
X = 15,3 g H₂SO₄
Tenemos 15,3 gramos g H₂SO₄ en solución (600 ml de agua). Podemos calcular la molalidad de la solución:
molalidad (m) = moles H₂SO₄ / kg agua
moles H₂SO₄ = gramos H₂SO₄ / Peso molecular
moles H₂SO₄ = 15,3 gramos g / 98 g/mol
moles H₂SO₄ = 0,156
molalidad (m) = 0,156 moles H₂SO₄ / 0,598 kg agua
molalidad (m) = 0,26
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