Hidrógenofosfato de sodio (Na2HPO4) se usa para la reposición de fosfatos en situaciones clínicas de hipofosfatemia. Indicar cuál de las siguientes afirmaciones, referidas a 300 mL de solución de Hidrógenofosfato de sodio (Na2HPO4) 2 M, es correcta. Justifique con calculos
a) Si se agrega H2O hasta un volumen final de 600 mL, se obtiene una solución que contiene un mol de soluto
b) Si se agrega H2O hasta un volumen final de 1 L, la concentración de la solución no cambia.
c) Si se agregan 300 mL de solución de Hidrógenofosfato de sodio 4 M, la concentración de la solución resultante es 3 M.
d) Si se agregan 2 moles de soluto, la concentración de la solución resultante es 4 M.
Respuestas a la pregunta
Se tiene un determinado volumen de solución de Na₂HPO₄ de concentracion conocida y se dan 4 afirmaciones sobre situaciones diferentes que involucran variaciones de cantidad de soluto y solvente y se pide demostrar cuál es correcta. El resultado es: c) es la afirmación correcta.
Base de cálculo: Se tiene 300 ml de solución de Na₂HPO₄ 2 M
a) Si se agrega agua hasta 600 ml, se obtiene una solución que contiene 1 mol de soluto. (No es correcta)
En 300 ml (0,3 L ) de solución 2 M tenemos:
(2 moles Na₂HPO₄ / L solución ) × 0,3 L solución = 0,6 moles Na₂HPO₄
Si esta cantidad de Na₂HPO₄ se lleva hasta 600 ml (0,6 L ), la solución sigue conteniendo 0,6 moles de soluto, no 1 mol.
La concentración de la solución será 1 M. o sea que contiene 1 mol se soluto en un litro de solución pero en los 600 ml de solución se tendrán solo 0,6 moles del soluto.
b) Si se agrega agua hasta un volumen de 1 litro, la concentración de la solución no cambia. (No es correcta)
Como se calculó en (a), en 300 ml de solución 2 M se tienen 0,6 moles de soluto. Si se agrega agua hasta 1 litro, esos 0,6 moles estarán contenidos en un litro de solución y la concentración será:
Concentración = 0,6 moles / L solución = 0,6 M
c) Si se agregan 300 ml de solución Na₂HPO₄ 4M, la concentración de la solución resultante es 3M. (Es correcta)
Volumen de solución resultante = 300 ml + 300 ml = 600 ml
solución 1: 300 ml conc. 2 M (0,6 mol soluto)
solución 2: 300 ml conc. 4 M ( 4 × 0,3 = 1,2 moles soluto )
moles totales = 1,2 + 0,6 = 1,8
Concentración resultante = 1,8 moles / 0,6 L = 3 M
d) Si se agregan 2 moles de soluto, la concentración de la solución resultante es 4 M (No es correcta)
Tenemos 0,6 moles de soluto en 300 ml de solución. Si añadimos 2 moles de soluto, tendremos 2,6 moles de soluto en 300 ml de solución y la nueva concentración sería:
Concentración = 2,6 moles / 0,3 L = 8,7 M