Question

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Answer 1

¡Buenas!

Tema: Soluciones

$\mathbf{Problema\ 45}$

Cuantos mililitros de una disolución de $\textrm{H}_{2} \textrm{S} \textrm{O}_{4}$ al 0.5 $\textrm{M}$ se pueden preparar a partir de 15 mililitros de una solución de  $\textrm{H}_{2} \textrm{S} \textrm{O}_{4}$ al 2.5 $\textrm{M}$

SOLUCIÓN

Antes que nada debemos saber que por defecto el solvente es agua, además debe añadirse agua para que disminuya la concentración sin alterar el soluto.

$\textrm{n}_{\textrm{INICIAL}} = \textrm{n}_{\textrm{FINAL}} \\ \\ \textrm{M}_{\textrm{INICIAL}} \times \textrm{V}_{\textrm{SOLUCI\'ON INICIAL}} = \textrm{M}_{\textrm{FINAL}} \times \textrm{V}_{\textrm{SOLUCI\'ON FINAL}}$

Completando los datos

$2.5 \times 15 = 0,5 \times \textrm{V}_{\textrm{SOLUCI\'ON FINAL}} \\ \\ \textrm{V}_{\textrm{SOLUCI\'ON FINAL}} = 75\ \textrm{mililitros}$

RESPUESTA

$\boxed{\textrm{Se puede preparar}\ 75\ \textrm{mililitros}\ \textrm{de soluc\'on de \'acido sulf\'urico}}$

$\mathbf{Problema\ 46}$

A partir de 400 gramos de una solución de $\textrm{H}_{2} \textrm{S} \textrm{O}_{4}$ al 50% en masa, se eliminaron por evaporación 100 gramos de agua. Hallar el porcentaje en masa de la solución de $\textrm{H}_{2} \textrm{S} \textrm{O}_{4}$ resultante.

SOLUCIÓN

Aprovechemos el porcentaje en masa para calcular la masa del soluto.

$50 \% = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{SOLUTO}}}{\textrm{m}_{\textrm{SOLUCI\'ON}}}$

Importante

$\boxed{ \% = \dfrac{1}{100} }$

$50 \% = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{SOLUTO}}}{400} \\ \\ \textrm{m}_{\textrm{SOLUTO}} = 200\ \textrm{gramos de \'acido sulf\'urico}$

Según el problema se evaporan 100 gramos de agua, es decir, quedan 300 gramos de solución, sin alterar el soluto.

Nos piden hallar el porcentaje en masa de la solución resultante una vez ocurrido esto.

$\% \textrm{m} = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{STO}}}{\textrm{m}_{\textrm{SOL}}}$

Con los datos obtenidos sustituimos para dar con la respuesta

$\% \textrm{m} = \dfrac{200}{300}$

$\% \textrm{m} = \dfrac{200}{300} \times 100 \%$

$\% \textrm{m} = 66,67 \%$

RESPUESTA

$\boxed{300\ \textrm{gramos de soluci\'on de \'acido sulf\'urico al}\ 66,67 \%}$

$\mathbf{Problema\ 47}$

¿Qué masa de agua hay que añadir a 200 mililitros de disolución de $\textrm{NaOH}$ al 30% en masa (D = 1.33 g/ml) para obtener una disolución de $\textrm{NaOH}$ al 10% en masa?

SOLUCIÓN

Aprovechemos los datos que nos brinda el problema para calcular la masa del soluto.

$\textrm{D} = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{SOL}}}{\textrm{V}}$

$\textrm{m}_{\textrm{SOL}} = \textrm{D} \cdot \textrm{V}$

$\% \textrm{m} = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{STO}}}{\textrm{D} \cdot \textrm{V}}$

Sustituimos con los datos que nos brinda el problema.

$30 \% = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{STO}}}{1,33 \cdot 200}$

$\dfrac{30}{100}  = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{STO}}}{1,33 \cdot 200}$

$\textrm{m}_{\textrm{STO}} = 79,8\ \textrm{gramos}$

Ahora hallemos la masa de la solución final

$\% \textrm{m} = \dfrac{\textrm{m}_{\textrm{STO}}}{\textrm{m}_{\textrm{SOL}}}$

$10 \% = \dfrac{79,8}{\textrm{m}_{\textrm{SOL}}} \\ \\ \\ \textrm{m}_{\textrm{SOL}} = 798\ \textrm{gramos}$

Hallemos entonces la masa del agua añadida

$\textrm{m}_{\textrm{SOL. FINAL}} = \textrm{m}_{\textrm{SOL. INICIAL}} + \textrm{m}_{\textrm{AGREGADA}} \\ \\  \textrm{m}_{\textrm{SOL. INICIAL}} = \textrm{D} \cdot \textrm{V} \\ \\ \textrm{m}_{\textrm{SOL. FINAL}} = \textrm{D} \cdot \textrm{V} + \textrm{m}_{\textrm{AGREGADA}} \\ \\ 798 = 1,33(200) + \textrm{m}_{\textrm{AGREGADA}} \\ \\ \textrm{m}_{\textrm{AGREGADA}} = 532\ \textrm{gramos}$

RESPUESTA

$\boxed{\textrm{Debemos agregar 532 gramos}}$

$\mathbf{Problema\ 48}$

Si se disuelven en agua 0.15 gramos de un cloruro de metal divalente y se precipitan 14.1 mililitros de nitrato de plata al 0,1 normal ¿Calcular la masa atómica del metal?

SOLUCIÓN

La sal se precipita, entonces calculemos el #Eq del nitrato de plata $\textrm{AgNO}_{3}$.

$\# \textrm{Eq} = \textrm{N} \cdot \textrm{V} \\ \\ \# \textrm{Eq} = 0,1(0,0141) \\ \\ \# \textrm{Eq} = 0,00141$.

Hallemos la masa equivalente de $\textrm{XCl}_{2}$.

$\textrm{m-Eq} = \dfrac{\textrm{m}}{\# \textrm{Eq}} \\ \\ \\ \textrm{m-Eq} = \dfrac{0,15}{0,00141} \\ \\ \\ \textrm{m-Eq} = 106,383$

Hallemos la masa equivalente del metal.

$\textrm{Eq}( \textrm{XCl}_{2}) = \textrm{Eq}( \textrm{X}) + \textrm{Eq}( \textrm{Cl}) \\ \\ 106,383 = \textrm{Eq}( \textrm{X}) +35,5 \\ \\ \textrm{Eq}( \textrm{X}) = 70,883$

Hallemos la masa atómica del metal.

$\textrm{mat} (\textrm{X}) = \textrm{Eq} \cdot \textrm{q} \\ \\ \textrm{mat} (\textrm{X}) = 70,883(2) \\ \\ \textrm{mat} (\textrm{X}) = 141,766$

RESPUESTA

$\boxed{\textrm{La masa at\'omica del metal es 141,76}}$

Answer 2

Problema 49

Para la preparación de paredes y techos cubiertos de hollín, primeramente se lava la superficie con una disolución de ácido clorhídrico al 2% en masa. ¿Cuántos gramos de ácido clorhídrico al 17% en masa se requieren para preparar un balde de 10 kilogramos de tal solución?

SOLUCIÓN

Hallemos la masa del soluto de la solución al 2% en masa.

2% = 10000

msTO = 200 gramos

Hallemos la masa de la solución de la solución al 37% en masa.

ISOL = 540, 54 gramos

37% 200

RESPUESTA

Se requieren 540,5 gramos de solución

Problema 50

Se tiene una solución de metanol y etanol en agua con 25%, 35% y 40% en masa respectivamente. ¿Cuál es la fracción molar del etanol en la solución?

SOLUCIÓN

Asumamos 100% a 100 gramos de solución.

MCH₂OH = 25 g

mc₂H₂OH = 35 g

mH₂O = 40 g

Hallemos entonces el porcentaje mol/g.

nCH₂OH = 0,78 mol/g

nc₂H, OH = 0, 76 mol/g

nH0 = 2,2 mol/g

Hallemos la fracción molar del etanol en la solución en la solución.

fETANOL =

0,76

fETANOL 0,78 +0,76 +2,2

fETANOL = 0,2

RESPUESTA

La fracción molar del etanol es 0.2

Problema 51

En 1430 gramos de agua a 20° C se disuelven 293 litros de amoniaco, medidos a 20º C y 624 mmHg. La disolución resultante tiene una densided igual a (D = 0,8 g/ml). Calcular la molaridad de la solución amoniacal formada.

SOLUCIÓN

PV=RTH

624(293) 62.4(293) (n)

10

ST <= 10

m 17 <=10

m 170 gramos

Hallemos entonces el volumen de la solución.

V= m D

V D

170-1430 0,8

V=2000 mililitros

V=2 litros

Hallemos entonces la molaridad de la solución.

M VOL m

M-2 170 17

M=5

RESPUESTA

Solución al 5M