Question

La densidad del tolueno (C7H8) es de 0.867 g/mL, y la del tiofeno
(C4H4S) es de 1.065 g/mL. Se prepara una disolución disolviendo 10.0 g de tiofeno en 250.0 mL de tolueno.

a) Calcule la fracción molar de tiofeno en la disolución.

b) Calcule la molalidad de tiofeno en la disolución.

c) Suponiendo que los volúmenes del soluto y del disolvente son aditivos, calcule la molaridad de tiofeno en la disolución.

Answer 1

Se tienen cantidades conocidas de tiofeno y tolueno con las cuales se prepara una disolución y se pide calcular la concentración de tiofeno expresada como fracción molar, molalidad y Molaridad. Los resultados obtenidos son:

a) Fracción molar = 0,0481

b) molalidad =0,548

c) Molaridad = 0,458

Tolueno:

Peso molecular: 92,14 g/mol

densidad:  0,867 g/ml

Tiofeno:

Peso molecular:  84,14 g/mol

densidad: 1,065 g/ml

Disolución:  10 g Tiofeno  + 250 ml Tolueno

a) Fracción molar de tiofeno = moles de tiofeno / moles de disolución

Fracción molar tiofeno = moles tiofeno / (moles tiofeno + moles tolueno)

moles tiofeno = gramos / peso molecular

moles tiofeno = 10 g / 84,14 g/mol = 0,1188 mol

Para calcular los moles de tolueno necesitamos calcular gramos a partir del valor de densidad y el volumen (250 ml):

gramos tolueno = 250 ml ×  0,867 g /ml = 216,75 g

moles tolueno = 216,75 g / (92,14 g/mol) = 2,35 moles

moles disolución = 2,35 + 0,1188 = 2,4688

Fracción molar tiofeno = 0,1188 / 2,4688 = 0,0481

b)  molalidad (m) tiofeno = moles tiofeno / kg solvente

solvente: tolueno

kg tolueno = 216,75 g × (1 kg / 1000 g ) = 0,21675 kg

m = 0,1188 mol / 0,21675 kg = 0,548

c) Molaridad = moles tiofeno / L de disolución

Volumen de solución = volumen de tiofeno + volumen tolueno

volumen de tiofeno = masa / densidad = 10 g / (1,065 g / ml) = 9,4 ml

volumen de disolución = (250 ml + 9,4 ml ) = (259,4 ml × 1 L / 1000 ml)

volumen de disolución = 0,2594 L

Molaridad (M) = 0,1188 mol tiofeno / 0,2594 L disolución

M = 0,458