Question

cual es la fracción molar de ácido sulfuroso en 500g de solución al 15% masa por masa.

Answer 1

Ejercicio 1: Sea una disolución de ácido sulfúrico H2SO4 de 93% en peso y con densidad 1,83 g/ml. Calcular la fracción molar del ácido. Datos: peso molecular del H2SO4 = 98; peso molecular del agua = 18.

Solución:
densidad = 1,83g/ml → 1 litro de disolución son 1830 gramosácido H2SO4 en la disolución:  (93/100) · 1830 = 1702 gramosagua en la disolución: 1830 - 1702 = 128 gramosmoles de ácido H2SO4 = nácido = masa soluto / peso molecular = 1702 / 98 = 17,37 molesmoles de agua = nagua = masa / peso molecular = 128 / 18 = 7,11 molesfracción molar del H2SO4 = xácido = nácido  / nácido + nagua = 17,37 / (17,37 + 7,11) = 0,71

Ejercicio 2: Sea una disolución de 70 gramos de glicerina (C3H8O3), 20 gramos de metanol (CH3OH) y 250 gramos de agua (H2O). Calcular la fracción molar de cada uno de los componentes.

Solución: 
Peso molecular del C3H8O3 = 3 · 12 + 8 · 1 + 3 · 16 = 92 g / molPeso molecular del CH3OH = 12 + 1 · 3 + 16 + 1 = 32 g / molPeso molecular del H2O = 2 · 1 + 16 = 18 g / molMoles de C3H8O3: nglicerina = 70 / 92 = 0,76 moles Moles de CH3OH: nmetanol = 20 / 32 = 0,62 moles  
Moles de H2O: nagua = 250 / 18 = 13,89 molesMoles totales: ntotal = = 15,27 molesFracción molar de la glicerina: xglicerina = nglicerina / ntotal = 0,76 / 15,27 = 0,050Fracción molar del etanol: xetanol = netanol / ntotal = 0,62 / 15,27 = 0,041Fracción molar del agua: xagua = nagua / ntotal = 13,89 / 15,27 = 0,910Verificamos que la suma de fracciones molares es igual a 1: 0,05 + 0,041 + 0,910 = 1  

Ejercicio 3: Calcular la cantidad en gramos de cada uno de los componentes de una disolución de agua (H2O), glicerina (C3H8O3) y metanol (CH3OH) en las que: xglicerina = 0,044, xmetanol = 0,056, xagua = 0,9. Dato: el número de moles de agua es nagua = 0,56.

Solución: 
Fracción molar del agua: xagua = 0,56 / ntotal = 0,9 → ntotal = 0,56 / 0,9= 0,62Fracción molar del metanol: xmetanol= nmetanol / ntotal = 0,056 → nmetanol = 0,056 · 0,62 =  0,035Fracción molar de la glicerina: xglicerina = nglicerina / ntotal = 0,044 →nglicerina = 0,044 · 0,62 =  0,027nagua = 0,56 = masa agua / peso molecular → masa agua = 0,56 · 18 =10,1 gramosnmetanol = 0,035 = masa metanol / peso molecular → masa metanol = 0,035 · 32 = 1,12 gramosnglicerina = 0,027 = masa glicerina / peso molecular → masa glicerina = 0,027 · 92 = 2,48 gramos 

Ejercicio 4: Determinar la fracción molar de soluto de una disolución formada por 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kgm-3. Datos:
Pesos atómicos: (Ca) = 40 u; (O) = 16 u; (H) = 1 u Soluto: Ca(OH)2; disolvente: H2O.

Solución:  

Peso molecular del Ca(OH)2 = 40 + 2 · 16  + 2 · 1 = 74 g / molPeso molecular del H2O = 2 · 1 + 16 = 18 g / molMoles de soluto: nsoluto = 12 g · (1 mol / 74 g) = 0,162 molesMoles de disolvente: ndisolvente = 200 g · (1 mol / 18 g) = 11,11 molesMoles totales: ntotal = 11,11 moles H2O+ 0,162 moles de soluto = 11,27 molesFracción molar del soluto: xsoluto = (moles de soluto / moles totales) = 0,162 / 11,273 = 0,014