Una disolución que contiene masas iguales de glicerol (C3H8O3) y agua tiene una densidad de 1,10 g/mL. Calcule a) la molalidad del glicerol, b) la fracción molar del glicerol, y c) la molaridad del glicerol en la disolución.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
a) molalidad m = 10,9 m
b) Fracción molar H2O = 0.836
Fracción molar = 0.164
Explicación:
densidad = masa / volumen
1000 ml x 1,1 g / ml = masa solución
masa solución = 1100g
Ahora, como la solución es 50% agua y 50% glicerol sacamos las masas de cada uno:
1100g / 2 = 550 gramos de H2O y de C3H8O3
nº de moles = g / PM
n = 550 g / 18 g / mol
n = 30,56 moles H2O
nº de moles = g / PM
n = 550 g / 92 g / mol
n = 5,98 moles de C3H8O3
Sacamos la fracción molar primero:
Fracción molar = moles compuesto1 / moles compuesto1 + moles compuesto 2
Fracción molar H2O = 30.56 / 30.56 + 5.98 = 0.836
Fracción molar C3H8O3 = 5.98 / 30.56 + 5.98 = 0.164
Ahora sacamos la molalidad (tomamos como disolvente al agua):
molalidad = moles soluto / Kg disolvente
molalidad = 5,98 moles de glicerol / 0,550 Kg de agua
molalidad = 10,87 m = 10,9 m
Para una disolución glicerol - agua, se determina:
a) Concentración de glicerol, expresada como molalidad = 10.87 mol/kg
b) Fracción molar del glicerol = 0,162
c) Concentración de glicerol, expresada como Molaridad = 6 mol/L
Preparación de la disolución
Disolución glicerol - agua
masa de glicerol = masa de agua
Densidad de la disolución = 1,10 g/ml
Asumimos 100 ml (0,1 L ) de disolución, entonces su masa es:
masa = 100 ml × 1,10 g / ml = 110 gramos de disolución
Dado que masa de glicerol = masa de agua
masa de glicerol = masa de agua = 110 / 2 g = 55 g
Cálculo de concentración de glicerol, expresada como molalidad
molalidad = moles de glicerol / kg de agua
masa molar de glicerol = 92 g/mol
moles de glicerol = 55 g / (92 g/ mol ) = 0,6 mol
molalidad = 0,6 mol / 0,055 kg
molalidad = 10,87 mol/kg
Cálculo de Fracción Molar de Glicerol
moles de glicerol = 0,6 mol
moles de agua = 55 g / ( 18 g / mol ) = 3,1 moles
moles totales en la disolución = 0,6 + 3,1 = 3,7 moles
Fracción molar de Glicerol = 0,6 / 3,7
Fracción molar de Glicerol = 0,162
Cálculo de concentración de glicerol, expresada como Molaridad
Molaridad = moles de glicerol/ L de solución
Molaridad = 0,6 mol / 0,100 L de solución
Molaridad = 6 mol / L
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