Se quiere preparar un volumen de 3,75 litros de una solución de KNO3 al 45% en masa, la cual tendrá una densidad de 1.3162 g/ml a 20°C. Con base en lo anterior, determine:
a) ¿Qué volumen de agua (d = 1 g/ml) se necesita para realizar la solución?
b) ¿Qué masa de nitrato de potasio se debe mezclar?
c) ¿Cuál es la molaridad y la molalidad de la solución preparada?
d) ¿Cuál es la fracción mol del solvente en esta solución?
e) ¿Cuál es la normalidad de la solución?
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
es el 3,229 del volumen
Explicación:
Para una solución de KNO₃ en agua, se determina:
a) Se requieren 2,715 L de agua para preparar la solución.
b) Se debe mezclar 2.221 g de KNO₃.
c) Molaridad 5,87 mol/L y molalidad 8,1 mol/kg
d) Fracción molar del solvente = 0,8728
e) Normalidad = 5,87 equivalentes/ L
Preparación de la solución
3,75 L de solución de KNO₃ al 45 % en masa
Densidad = 1,3162 g/ml
masa de solución = (3,75 × 10³ ml) × 1,3162 g/ml = 4.936 g
masa de KNO₃ en la solución = 4.936 × ( 45/ 100 ) = 2.221 g
masa de agua en la solución = 4.936 - 2.221 = 2.715 g
volumen de agua = 2.715 g × 1 ml / g = 2.715 ml
Cálculo de Molaridad de la solución
Molaridad = moles de soluto / L de solución
moles de soluto = 2.221 g / ( 101 g/mol ) = 22 mol KNO₃
Molaridad = 22 mol / 3,75 L
Molaridad = 5,87 mol/L
Cálculo de molalidad de la solución
molalidad = moles de soluto / Kg de solvente
molalidad = 22 mol / 2,715 kg
molalidad = 8,1 mol/kg
Cálculo de Fracción Molar del solvente
moles totales = moles de KNO₃ + moles de agua
moles de agua = 2715 g × 1 mol / 18 g = 150,8 moles
moles totales = 22 + 150,8 = 172,8
Fracción Molar de solvente = 150,8 / 172,8 = 0,8728
Cálculo de Normalidad de la solución
Normalidad = equivalentes de soluto / L de solución
Peso equivalente de KNO₃ = Peso molecular / 1
equivalentes de soluto = 2.221 g / ( 101 g/equiv ) = 22 equiv KNO₃
Normalidad = 22 equiv / 3,75 L
Normalidad = 5,87 equivalentes/L
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