Exposición: Porcentaje peso a peso(% p/p)
Relaciona la cantidad en gramos de soluto presente 100% de disolución. Por ejemplo, en una disolucion acuosa al 10% de NaOH en 90g de H2O. Por lo tanto, se plantea la siguiente formula.
gramos de soluto x 100
expresión analítica: %p/p= gramos de disolución
ejemplo:
a partir de 250g de disolución acuosa de sulfato de cobre (CuSO4) se obtiene por evaporación un residuo de 30 g de sulfato. Calcula:
a) ¿Cuantos gramos de agua se evaporaron?
b) ¿cual es el porcentaje por peso del soluto?
c) ¿Cual es el porcentaje de disolvente?
Solución:
a) gramos de disolución = gramos de soluto + gramos de disolvente
gramos disolvente= gramos de disolución - gramos de soluto.
gramos de H2O= 250- 30g
gramos de H2O= 220g
b) % p/p CuSO4= masa CuSO4 x 100 = 30g x 100 = 12%
masa disolución 250 g
c) % p/p CuSO4= masa H2O x 100 = 220 g x 100 = 88%
masa disolución 250 g
ejemplo:
¿Cuantos gramos de agua se necesitan para mezclar 60 g de nitrato de sodio (NaNO3), y obtener una disolución al 25% en peso?
Datos:
masa H2O = ? masa NaNO3= 60g
% NaNO3= 25% %H2O= 100% - 25% = 75%
Solución:
masa H2O= (75%) 60g = 180g
25%
o bien:
masa disolución = (100%) 60g = 240 g
25%
por lo tanto:
masa disolución = masa soluto + masa disolvente
despejando masa disolvente (H2O) tenemos:
masa de H2O= masa disolución - masa de soluto = 240g - 60g = 180g
2. porcentaje peso a volumen (%p/v)
Ejemplo:
¿Cuál es el % p/v de NaCl en una solución que contiene 10g de soluto en 120 mL de solución?
Datos:
%p/v NaCl= ? masa NaCl= 10g
Volumen solución= 120mL
Solución:
% p/v NaCl= masa NaCl . x 100= 10g . x 100= 8.33%
Volumen de disolución 120mL
Ejemplo:
Calcula la cantidad de gramos de MgCl2 que se requiere para preparar 150mL de disolución acuosa de MgCl2 al 12%(p/v)
Datos:
Masa MgCL2:? Volumen solución= 150mL= 150g
% MgCl2= 12%
Solución MgCl2: (12%) (150g/ 100%)=18g.
3. porcentaje volumen a volumen (%v/v)
Ejemplo:
¿Cual es el porcentaje que contiene 5mL de HCl en 100 mL de agua?
Datos:
%v/v HCl=? VHCl=5mL VH2O= 100ml
Solución:
%v/v HCl= VHCl / V disolución X100
V disolución= V HCl + VH2O= 5mL+100mL=105mL
%v/v HCl=5mL/105ml X100= 4.8%
EJEMPLO
¿Cuántos mililitros de acido acetilico se necesitan para preparar 300ml de disolución al 20% (v/v)?
Datos:
V acido acetilico = ? Vdisolucion= 300mL. %v/v acido acetilico= 20%
Solución:
V acido acetilico= (% acedo acetilico) = (20%) (V disolución/ 100%) = (20%) (300ml/100%) =60ml
4. partes por millón (ppm)
Ejemplo:
Una muestra de agua de 600ml tiene 5 mg de F. ¿Cuántos ppm ion de floruro hay en la muestra?
Datos: VH2O= 600ml = 0.6L masa F-= 5mg ppm=?
Solución:
ppmF-= mgF-/ L disolución = 5mg/0.6L = 8.33ppm.
Ejemplo:
Calcula las ppm de 120 mg de Na+ contenidos en 1500 g de agua.
Datos=
Ppm Na+=? Masa de Na+ = 150mg masa de H2O= 150 g= 1.5kg
Solución Na+= mg Na+/ kg disolución = 120mg/1.5kg= 80 ppm
UNIDADES QUIMICAS
1. Solución molar (M)
Ejemplo:
¿ cual es la molaridad de una disolución de 2 moles de KOH en 2.5 litros de disolución?
Datos:
M=? n= 2 moles KOH V= 2.5L
Solución:
M=n/V= 2 moles KOH/ 2.5L = 0.80 moles KOH/L=0.80M
Ejemplo:
¿Cuál es la molaridad de 250g de H2S04 en 2500Ml de disolución?
Datos:
M=? n= (250g) (1mol H2SO4/98g) = 2.6 moles H2SO4
V=2500ml= 2.5L
Solucion:
M=n/V= 2.6 moles H2SO4/ 2.5L=1.02 moles H2SO4/L= 1.02M
Ejemplo:
¿Cuantos gramos de NaOH se necesitan para preparar 1500 Ml de disolución o.50M?
Datos:
Masa NaOH=? V= 1500mL=1.5L
M=0.50 mol NaCl/L
Solución:
A partir de M n/V despeja a n= MV; ahora sustituye sus valores:
n= (0.5molNaOH/L) (1.5L)=0.75 mol NaOH
convierte los moles a gramos con la conversión correspondiente:
masa NaOH=30g
2. solución molal (m)
La molalidad es una concentración de las disoluciones que relaciona los moles de soluto por los kilogramos de disolvente. Este tipo de concentración es utilizada en la determinación de algunas propiedades coligativas de las disoluciones (aumento en el punto de ebullición y disminución o abatimiento en el punto de congelación).
Expresión analítica: preparación de una disolución
1.0 molal o 1.0m de carbonato de sodio (Na2CO3)
M= n/ kg disolvente
Donde:
n=moles de soluto
kg disolvente= kilogramos de disolvente
m=concentración molal de la disolución
Ejemplo:
Calcula la molalidad de una disolución que tiene 0.5 moles de NaCl en 0.2 kg de agua.
Datos:
m=? n=0.5 mol NaCl kg disolvente =0.2kg H2O
Solución:
m= n/ kg disolvente = 0.5 mol NaCl/0.2kg H2O = 2.5mol NaCl/ 0.2kgH2O=2.5m
Ejemplo:
Calcula la molalidad de una disolución que contiene 12g de Mg(OH)2 en 500 mL de H2.
Datos:
m=?
n=(12g Mg(OH)2) ( 1mol Mg(OH)2/ 58g Mg(OH)2)= 0.2 mol Mg (OH)
kg disolvente=(500ml) ( 1g/ 1ml )=500g H2O
Solución:
m= N/ kg disolvente=0.2 mol Mg(OH)2/0.5 kg H2O= 0.4 mol Mg (OH)2/ kg disolvente= 0.4m
Ejemplo:
Calcula los gramos de NaOH que se requiere para preparar una disolución 0.80 m en 1200mL de agua.
Datos:
masa NaOH=? m= 0.80 mol NaOH/ kg H2O
kg H2O= (1 200 mL) (1g/1mL ) ( 1kg/1000g )=1.2kg
Solución:
A partir de m= n/kg , despejas n =(m) (kg); sustituyendo en la formula resulta:
n=( 0.80 mol NaOH/ kg H2O ) = ( 1.2 kg H2O) = 0.96 mol NaOH
Convierte los moles a gramos:
masa NaOH=(0.96 mol NaOH) ( 40 g NaOH/1 mol NaOH )=38.4 g NaOH
3. Solución Normal (N)
La normalidad es una concentración de las disoluciones utilizada en los procesos d neutralización y titulación entre las sustancias acidas y básicas. Este tipo de concentración relaciona los equivalentes gramo del soluto por los litros de solución.
Expresión analítica: preparación de una solución
1.0 normal o 1.0 N de Na2CO3
N=E/V
Donde:
E= Eq-g soluto
V= litros de solución
N= concentración normal
El equivalente- gramo de un elemento o compuesto se determinara de acuerdo con las características propias de dicha sustancia en sus combinaciones.
1.-Equivalente-gramo de un elemento: Eq-g elemento= Peso atómico/Numero de oxidación
2.-Equivalente-gramo de un acido: Eq-g acido : Peso molecular/Numero de H+
3.-Equivalente-gramo de una base: Eq- g base = Peso molecular/ Numero de OH
4.-Equivalente-gramo de una sal: Eq-g sal= Peso molecular/ Carga del anión o catión
Ejemplo:
Los equivalentes- gramo de cada sustancia son:
1. Al 3+; Eq-g Al 3+ = 27/3 = 9 g 1 Eq-g Al 3+=9g
2. S2- ; Eq-g S2-= 32/2 =16 g 1 Eq-g S2-=16g
Acidos
3. HCl; Eq-g HCl= 35.5g/1 =36.5g 1Eq-g HCl= 36.5g
4.H2SO4; Eq-g H2SO4= 98g/2 =49 g 1 Eq-g H2SO4= 40 g
Bases:
5. NaOH; Eq-g NaOH = 40g/1 =40 g 1 Eq-g NaOH =40 g
6. Al (OH) Eq-g Al(OH)= 78g/3 =26 g 1Eq-g Al (OH)3=26g
Sales:
7. K2SO4; Eq-g K2SO4= 174 g/2 =87g
K2 1+(SO4)2
1 Eq-g K2SO4=87 g
2+ 2-
0
8. Al2 (SO4)3; Eq-g Al2 (SO4)3= 342g/6 =57 g
Al2 3+ (SO4)3
1Eq-g Al2 (SO4)3=57g
6+ -6
0
Ejemplo:
100g NaOH ---------- Eq-g
Relacionando estequiometricamente estas unidades observaras que:
(100 g NaOH) ( 1 Eq-g NaOH/ 40g NaOH )=2.5 Eq-g NaOH
Ejemplo:
1.8 Eq-g H2SO4 -------------gramos
Aplicando el mismo procedimiento analítico tendrás:
(1.8Eq-g H2SO4) (49g H2SO4/ 1 Eq-g H2SO4 )=88.2gH2SO4
Ejemplo:
¿ cual es la normalidad de una disolución de HCl que contiene 0.35 eq- en 600 mL de dicha disolución?
datos:
N=? E= 0.35 Eq- g HCl V= 600mL= 0.60 L
N=E/V= 0.35 Eq- g HCl/0.6L= 0.58 Eq- g HCl /L= 0.58N
EJEMPLO:
Calcula normalidad que habrá en 1200 mL de disolución, la cual contiene 50g de H2SO4
Datos:
N=? E= (50gH2SO4)(1Eq-g H2SO4/ 49g H2SO4) = 1.02 1Eq-g H2SO4
V= 8 1200mL) 1.2L
Solución:
N=E/V= 1.02 Eq-g H2SO4/1.2L=0.85 Eq-GH2SO4/L=0.85N
EJEMPLO:
¿Cuántos gramos de soluto habrá en 800mL de disolución 0.75 NdeH3BO3?
Datos:
Masa de H3BO3=? V=800mL=0.8L N=0.75 Eq-g H3BO3/L
Solución:
A partir de N= E/V, despeja E y tendrás E=NV; sustituyendo valores:
E=(0.75 Eq.gH3BO3/L)(0.8L)=0.60 Eq-g H3BO3
Realizando la conversión:
Eq-g-----------gramos
Obtienes:
Masa de H3BO3=(0.60 Eq-g H3BO3)(20.6gH3BO3/ 1Eq-gH3BO3)=12.36g
4. Fracción molar (X)
Ejemplo:
Una disolución contiene 20g de NaOH y 100g de H2O. Calcula la fracción molar de NaOH y H2O.
Datos:
Masa NaOH= 20g masa H2O=100g
NaOH=(20g) (1mol/40g) =0.5mol nH2O= (100g)(1mol/18g)= 5.5. mol
N disolución= nNaOH + nH2O n disolución= 0.5 mol + 5.55mol
N disolución= 6.05 mol
Solución:
XNaOH= nNaOH/ n disolución = 0.5 mol / 6.05 mol= 0.083
X H2O= nH2O /n disolución = 5.55mol/ 6.05 mol = 0.917
Observa que:
XNaOH+ X H2O= 1 ----- 0.083+ 0.917=1----------1=1
Por lo tanto, la suma de las fracciones molares es igual a 1.
