Como calcular Cuántos gramos hay en 5 moles de etanol (C2H5OH)
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CONCEPTO DE MOL. Número de Avogadro. El término mol proviene del latín moles, que significa “una masa” El término molécula es la forma diminutiva y significa “una masa pequeña”
1. En la solución de problemas químicos, es bastante común la conversión de una masa dada de soluto o disolvente a número de moles; basta recordar que la conversión se hace mediante la siguiente fórmula: Número de moles (n) = masa del compuesto EJEMPLO: ¿Cuàntos moles hay en 28.7 g de Na2SO4? n= m Mr del compuesto Mr Datos m= 28.7 g Mat (Na)=23 g/mol Mat (S)=32 g/mol Mat (O)=16 g/mol Cálculos Cálculo de Mr del Na2SO4. Na = 2 x 23 = 46 S = 1 x 32 = 32 O = 4 x 16 = 64 = 142 g/mol n= 28,7 g = 0.202 moles 142 g/mol Respuesta En 28,7 g de Sulfato de sodio
2. Disoluciones: Formas de expresar la concentración
3. Composición de las disoluciones -Disolvente (mayor cantidad) - Soluto (menor cantidad) Pueden ser uno o varios CONCENTRACIÓN: es la cantidad de soluto disuelta en un disolvente. Unidades de concentración -Molaridad (M). -molalidad (m). -Fracción molar (χ). -Porcentaje en masa (% ). -Porcentaje en volumen (% vol). - Gramos por litro (g/l). Físicas Químicas
4. Molaridad Moles de soluto =Volumen de disolución (l)M (moles/l) (Molar) masa (g) = Moles x Mr (g/mol) EJEMPLO 1. EJEMPLO 2.
11. Molalidad m = Moles de soluto masa (kg) de disolvente (moles/kg) (molal) masa = Moles x Mr Densidad = masa volumen Fracción molar χ = Moles de soluto Moles totales Tanto por ciento en masa % = masa soluto masa disolución Gramos por litro g/l = masa soluto (g) Volumen disolución (l) ·100 Tanto por ciento en volumen % vol = Vol. soluto Vol. disolución ·100 EJEMPLO EJEMPLO EJEMPLO EJEMPLO
12. Moles de soluto = Volumen de disolución (en litros) M m = Moles de soluto Masa de disolvente (kg) χ = Moles de soluto Moles totales % masa = masa de soluto masa de disolución g/l = Masa (g) de soluto Volumen (l) de disolución Magnitudes Químicas Magnitudes Físicas x100 % Vol= Volumen soluto Volumen disolución x100
13. EJEMPLO Molaridad: Calcula la molaridad de una solución que se preparó pesando 28.7 g de Na2SO4 y añadiendo suficiente agua hasta aforar un volumen de 500 ml. Cálculos nsoluto = 28,7/142 = 0,202 mol V(l)= 500 ml/1000 ml=0.5 l Molaridad = 0.202 moles = 0.404 moles/l 0.5 l Datos m=28.7g Mr=142g/mol V= 500 ml Respuesta La Molaridad de la solución es de 0.404 M ó Molar ó mol/l
14. EJEMPLO de Molaridad: ¿Cuantos gramos de Kl hay en 360 ml de una solución 0.550 M?. Cálculos n = 0.550 moles/l X 0.360 l n = 0.198 moles m = 0.198 moles X 166.0 g/mol m= 32.9 gramos de KI Datos V=360 ml M=0.550 M Fórmulas Número de moles = Molaridad x Litros de solución n = M X V Masa = Número de moles X masa molar m = n X Mr Respuesta Hay 32.9 gramos de KI en 360 ml de solución al 0.55 M
15. EJEMPLO Molalidad: Se agregan 5 gramos de Acido clorhídrico a 35 grs. de agua ¿cuál es la concentración molal de la solución o la Molalidad? Cálculos n = 5/37 = 0,135 mol m(kg)= 35 g/1000 g = 0.035 kg Molalidad = 0,135 moles = 3.86 moles/kg. 0,035 kg Datos msoluto=5 g Mr(HCl)=37 g/mol mdisolvente= 35 grs Respuesta La molalidad de la solución es de 3.92 m ó molal ó mol/kg
EJERCICIOS 1. ¿Cuántos moles de hierro representan 25.0 g de hierro (Fe)? (SOL. 0.448 moles Fe) 2. ¿Cuántos átomos de magnesio hay en 5.00 g de magnesio (Mg)? (SOL. 1,24·1023 Mg) 3. ¿Cuál es la masa de 3.01 x 1023 átomos de sodio (Na)?(SOL. 11,45 g Na) 4. Calcula la masa molar de los siguientes compuestos: Hidróxido de potasio (SOL. 56.11 g/mol) ; sulfato de cobre (II) (SOL. 379.69 g/mol); Tris[trioxosulfato (III)] de aluminio(SOL. 294.14 g/mol) 5. ¿Cuántos moles de NaOH (hidróxido de sodio) hay en 1 kg de esta sustancia? (SOL. 25.0 mol) 6. ( SOL. 4.13 · 1023 moléculas)
21. 11.- Se disuelven 2 g de glucosa (C6H12O6) en 150 cm3 de agua destilada. ¿Cuál es la concentración de la disolución en % en masa? SOL: 1,31 % 12.- Calcula la concentración en mol/L de una disolución que contiene 7,2 g/L de glucosa. SOL: 0,04 mol/L 13.- SOL: 23,4 g 14.- Se disuelven 60 g de ácido sulfúrico hasta que el volumen de la disolución es de 300 mL. ¿Cuál es la concentración de la disolución en g/L y en mol/L? SOL: 200 g/L // 2,04 mol/L 15.-
22. 18.- Si se parte de una disolución de ácido clorhídrico comercial del 36 % de riqueza en peso y 1,18 g/cm3 de densidad, calcular que volúmenes habrá que tomar para tener 1 mol de soluto y 10 g de soluto, respectivamente. Sol: 0,085 l // 0,024 l 19.- Disolviendo 350 g de cloruro de cinc (d=2,91 g/cm3) en 650 g de agua, se obtiene una disolución cuyo volumen total, a 20 ºC, es 740 ml. Calcúlese: molaridad, fracción molar y % en peso de la disolución. Sol: 3,47 M // 0,067 y 0,933 // 35% 20.- La etiqueta de una botella que contiene una solución acuosa de amoniaco, indica: Riqueza mínima: 23 % Riqueza máxima: 30 % Dens. mín.: 0,89 g/ml Dens. máx.: 0,90 g/ml ¿Entre qué límites máximo y mínimo oscila la molaridad de esta disolución? SOL: entre 12 M y 15,9 M