Question

2. Se necesitan 45,6 mL de una disolución de HCl(aq) para valorar una muestra de 0,235 g de un sólido que tiene 92,5 por ciento de NaOH y 7,5 por ciento de Ca(OH)2 en masa. .Cual es la molaridad de HCl(aq)?

Answer 1

Determinamos la concentración de HCl.

• La concentración de HCl es 0,12962 M.

Datos:

Masa de la muestra con NaOH y Ca(OH)₂: m = 0,235 g = 235 mg.

Porcentaje masa de NaOH: %m = 92,5%.

Porcentaje masa de Ca(OH)₂: %m = 7,5%.

Masa molecular NaOH: 39,997 mg/mmol.

Masa molecular Ca(OH)₂: 74,0927 mg/mmol.

Volumen de HCl gastado: V = 45,6 mL.

Procedimiento:

Determinamos la cantidad de masa contenida de NaOH y Ca(OH)₂ en la muestra:

$\boxed{\%m=\frac{mg\hspace{0,2cm}muestra}{mg\hspace{0,2cm}total}*100} \quad\longrightarrow mg\hspace{0,2cm}muestra=\dfrac{\%m*mg\hspace{0,2cm}total}{100}$

$mg\:de\:NaOH= \dfrac{92,5*235}{100} = 217,375 \:mg$

$mg\:de\:Ca(OH)_2= \dfrac{7,5*235}{100} = 17,625 \:mg$

Determinamos los milimoles de cada uno de los compuestos:

$\begin{array}{ccc} 1\:mmol\:NaOH \quad &\longrightarrow& \quad 39,997\:mg\:NaOH \\ x \quad &\longrightarrow& \quad 217,375\:mg\:NaOH \end{array} = 5,4348\:mmol\:NaOH$

$\begin{array}{ccc} 1\:mmol\:Ca(OH)_2 \quad &\longrightarrow& \quad 74,0927\:mg\:Ca(OH)_2 \\ x \quad &\longrightarrow& \quad 17,625\:mg\:Ca(OH)_2 \end{array} = 0,2379\:mmol\:Ca(OH)_2$

A partir de las reacciones podemos calcular los milimoles de HCl que reaccionan:

$HCl+NaOH \quad \longrightarrow \quad NaOH+H_2O$

$\begin{array}{ccc} 1\:mmol\:HCl \quad &\longrightarrow& \quad 1\:mmol\:NaOH \\ x \quad &\longrightarrow& \quad 5,4348\:mmol\:NaOH \end{array} = 5,4348\:mmol\:HCl$

$2HCl+Ca(OH)_2 \quad \longrightarrow \quad CaCl_2+2H_2O$

$\begin{array}{ccc} 2\:mmol\:HCl \quad &\longrightarrow& \quad 1\:mmol\:Ca(OH)_2 \\ x \quad &\longrightarrow& \quad 0,2379\:mg\:Ca(OH)_2 \end{array} = 0,4758\:mmol\:HCl$

Se suman los milimoles de HCl que reaccionaron:

$mmol = 5,4348+0,4758=5,9106 \:mmol\:HCl$

Para obtener la concentración de HCl dividimos los milimoles sobre el volumen gastado:

$\boxed{M = \frac{mmol}{mL}} \quad \longrightarrow M=\dfrac{5,9106}{45,6} =0,12962\:M$