QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 1 de 15 SOLUCIONES

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1 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 1 de 15 SOLUCIONES Para expresar la concentración de una solución debe indicarse la cantidad de soluto que contiene la solución en una determinada cantidad de solvente o de solución. Concentración C = cantidad de soluto / cantidad de solvente o de solución Las expresiones solución y disolución son equivalentes, las expresiones solvente y disolvente también son equivalentes. 1. Expresiones de la concentración en unidades físicas: a) % m / m : gramos de soluto en 100 gramos de solución b) % m / m de solvente: gramos de soluto en 100 gramos de solvente c) % m / V : gramos de soluto en 100 cm 3 de solución d) % m / V de solvente: gramos de soluto en 100 cm 3 de solvente e) % V / V : cm 3 de soluto en 100 cm 3 de solución f) % V / V de solvente: cm 3 de soluto en 100 cm 3 de solvente Las expresiones a) y b) son independientes de la temperatura. Las restantes dependen de la temperatura ya que el volumen varía al variar T. Las expresiones e) y f) sólo pueden utilizarse para solutos y solventes líquidos y/o gaseosos, por ejemplo, soluciones de líquido en líquido (alcohol y agua) o soluciones gaseosas (oxígeno en el aire). Pasajes de una expresión de la concentración a otra: % m / m x densidad de la solución = % m / V ya que: W g de soluto x Y g de solución = Z g de soluto % m / V 100 g de solución cm 3 de solución 100 cm 3 de solución % m / m de solvente x densidad del solvente = % m / V solvente ya que: W g de soluto x Y g de solvente = Z g soluto % m / V solvente 100 g de solvente cm 3 de solvente 100 cm 3 de solv

2 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 2 de 15 Las expresiones b) y d) son iguales cuando el solvente es agua ya que la densidad del agua es 1 g/cm 3. Existen otras formas de expresar la concentración de una solución como ser: g) gramos de soluto por litro de solución (g de soluto / L) h) mg de soluto por litro de solución (mg de soluto / L o ppm) i) 1 x 10-3 mg de soluto por litro de solución (ppb) j) mg de soluto por ml de solución (mg / ml) 2. Expresiones de la concentración en unidades químicas k) molaridad: se simboliza con la letra M y expresa el Nº de moles de soluto por litro de solución. Concentración molar: C (M) = n (moles de soluto) V (L de solución ) Unidades de la molaridad: mol / L l) formalidad: se simboliza con la letra F y expresa el Nº de masas formulares gramo de soluto por litro de solución. Concentración formal : C (F) = Nº de masa formular de soluto V (L de solución) m) normalidad: se simboliza con la letra N y expresa el Nº de masas equivalentes-gramo de soluto por litro de solución. Conc normal: C (N) = Nº de masa equivalente-g de soluto = masa soluto /masa Eq-g V (L de solución) V (L de solución) unidades de la normalidad: Eq-g / L n) molalidad: se simboliza con la letra m y expresa el Nº de moles de soluto por kg de solvente. Concentración molal: C (m) = n (moles de soluto) kg de solvente unidades: mol / kg o) fracción molar: se simboliza con la letra x y expresa el Nº de moles de un componente sobre numero total de moles de la solución. x = ni = Nº de moles de un componente n Nº total de moles (Nº adimensional)

3 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 3 de 15 Las expresiones k), l) y m) dependen de la temperatura, mientras que las dos restantes, son independientes de ésta. 3. Reacciones de neutralización Cuando un ácido reacciona con una base se obtiene una sal y agua. En el punto final de una titulación el Nº de masas equivalente-gramo del ácido es igual al Nº de masas equivalente-gramo de la base. Por lo que podemos escribir que: Nº de masas equivalente-g del ácido = Nº de masas equivalente-g de la base (1) Dado que la concentración normal N = Nº de masas equivalente-g / Volumen de la solución Entonces: Nº de masas equivalentes-g = Normalidad x Volumen = N. V (2) Reemplazando (2) en (1) para un ácido y una base: Nacido. Vacido = Nbase. Vbase 4. Dilución Cuando se diluye una solución ocurre que el volumen aumenta y la concentración disminuye pero la cantidad total de soluto permanece constante. Cuando se realiza una dilución el volumen y la concentración se relacionan por la expresión: Vi. Ci = Vf. Cf Donde: Vi y Vf son el volumen inicial y final, respectivamente. Y Ci y Cf son la concentración inicial y final, respectivamente. La dilución está dada por la expresión: Dilución = Ci / Cf Cuando se realizan dos o más diluciones el valor de la dilución total realizada es igual a la productoria P de cada una de las diluciones realizadas. Dilución total = DT = P di

4 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 4 de 15 P significa productoria y di son las diluciones sucesivas que se realizan, Ej: d1, d2, d3 para indicar la 1º dilución, la 2º dilución, etc. Ej: si se realizan dos diluciones sucesivas 1:10, la dilución total es 1 / / 10 = 1 / Problemas 1) Se prepara una solución colocando 15 g de cloruro de litio y 485 g de agua. qué cocentración tiene la solución? Expresarla en % m/m. R: 3 % m/m 2) Qué cantidad de soluto está contenido en 40 g de una solución de KCl que es 12 % m/m? R: 4,8 g 3) Qué masa de solución puede prepararse con 30 g de NaCl para que la solución resultante sea 6% m/m? R: 500 g 4) Para preparar una solución se pesan 500 mg de carbonato sódico y se agregan 39,5 g de agua. Calcular la concentración de la solución en % en masa. R: 1,25 % m/m 5) Una solución acuosa contiene 150 mg de yoduro de potasio en 5 gramos de solución. Expresar la concentración de la misma en % m/m de solución y m/m de solvente. R: 3 % m/m 3,09 % m/m de solvente 6) Se disuelven 7,2 g de ácido oxálico en agua obteniéndose 103,2 g de solución. Determinar la concentración de la solución en % m/m de solvente. R: 7,5 % m/m de solvente 7) Qué masa de solución cuya concentración es 5 % m/m de KOH contiene 3,2 g de soluto? R: 64 g de solución 8) Una disolución acuosa de soda cáustica y carbonato sódico contiene 3,6 g de NaOH, 9,26 g de Na2CO3 y 75,68 g de agua. Hallar el tanto por ciento en masa de cada componente en la disolución. R: 4,07 % de NaOH, 10,46 % de NA2CO3, 85,47 % de agua 9) Calcular la masa de NaOH que debe pesarse para preparar cm 3 de solución para que su concentración sea 4,5 % m/v? R: 67,5 g 10) Qué masa de soluto está contenida en 3 litros de una disolución acuosa de CaCl2 cuya concentración es 8 % m/v? R: 240 g 11) Una solución acuosa de ácido perclórico cuya concentración es 20 % en masa posee densidad de 1,11 g / ml. Calcular su concentración expresada en % m / V. R: 22,2 % m / V

5 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 5 de 15 12) Una solución de ácido sulfúrico posee una concentración 98 % m/m Cuál será su concentración expresada % m/v si su densidad es 1,84 g/cm 3? R: 180,32 % m/v 13) Qué masa de CrCl3 deberá pesarse para preparar 2,8 litros de solución 8 % m/m sabiendo que la densidad de la solución obtenida es 1,07 g/cm 3? R: 239,68 g 14) Para preparar una solución acuosa de alcohol etílico se miden con pipeta 5 ml de alcohol y se colocan en un matraz aforado completando el volumen hasta 50 ml con agua destilada. Calcular la concentración y expresarla en % V / V. R: 10 % V/V 15) Se desea preparar 250 cm 3 una solución de alcohol isopropílico en agua cuya concentración sea 5 % V/V. Explicar cómo debe procederse. R: medir con pipeta 12,5 cm 3 de alcohol isopropílico, colocarlos en un matraz aforado de 250 cm 3 y llevar a volumen con agua destilada. 16) Una solución acuosa posee una concentración 96 % V/V de alcohol. Qué volumen de alcohol está contenido en 2,5 cm 3 de solución? R: 2,4 cm 3 17) La composición en volumen del aire es 21 % de oxígeno - 79 % de nitrógeno. Si se requieren 212 litros de oxígeno medidos en CN (para una combustión) Qué volumen de aire debe suministrarse? R: 1.009, 5 litros medidos en CNPT 18) Calcular el volumen de una solución de ácido clorhídrico que contiene 90 g de ácido clorhídrico puro, siendo que la solución posee una concentración 30 % m/m y su densidad es 1,16 g/ml. R: 258,62 ml 19) Calcular el volumen de ácido nítrico concentrado (de densidad 1,513 g/cm 3, cuya concentración es 99,07 % m/m de HNO3 ) que contendrá 40 g de ácido puro. R: 26,69 cm 3 20) La densidad de una solución de sulfato de magnesio es 1,0445 g/cm 3 a 20 ºC. Determinar la concentración de la solución (expresada en % en masa) interpolando el valor de la densidad entre los valores que correspondan en la tabla adjunta. Conc. % 0 ºC 20 ºC 30 ºC 40 ºC 2 1,0210 1,0186 1,0158 1, ,0423 1,0392 1,0362 1, ,0858 1,0816 1,0782 1, ,1309 1,1256 1,1220 1, ,1777 1,1717 1,1679 1, ,2264 1,2198 1,2159 1, ,3032 1,2961 1,2922 1,2879 R: 4,5 % m/m

6 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 6 de 15 21) a) La densidad de una solución de cloruro férrico es 1,060 g/cm 3 a 20ºC. a) Determinar la concentración de la solución % m/m interpolando el valor de la densidad entre los valores que correspondan en la tabla adjunta. b) cuál es la concentración % m / v. Conc. % 0 ºC 10 ºC 20 ºC 30 ºC 1 1,0086 1,0084 1,0068 1, ,0174 1,0168 1,0152 1, ,0347 1,0341 1,0324 1, ,0703 1,0692 1,0669 1, ,1088 1,1071 1,1040 1, ,1475 1,1449 1,1418 1, ,1870 1,1847 1,1280 1,1786 Rta : a) 7,2 % m/m b) 7,63 % m/v 22) Se disuelven 15 g de un soluto en 172,5 g de agua. Calcular la concentración de la solución expresada en a) % m/m, b) % m/v, c) % m/m de solvente, d) % m/v de solvente si se sabe que la densidad del agua es 1 g/cm 3 y la densidad de la solución es 1,08 g/cm 3. R: a) 8 % m/m b) 8,64 % m/v c) 8,7 % m/m de solvente d) 8,7 % m/v de solvente. 23) Se mezclan 800 ml de una solución de K2SO3 al 3 % m/v con 200 ml de otra solución de la misma sustancia al 10 % m/v. Calcular la concentración de la solución resultante. R: 4,4 % m/v 24) Se mezclan 120 g de alcohol etílico con 280 g de agua. Hallar la concentración de alcohol en la mezcla en % m/m, % m/v y % V/V sabiendo que las densidades a 20 ºC del agua pura, del alcohol puro y de la solución son 0,9982, 0,7893 y g/cm 3, respectivamente. R: 30 % m/m, 28,61 % m/v, 36,25 % V/V 25) Qué volumen de solución de KOH al 6 % m/v será necesario para neutralizar 10 g de HNO3? R: 148 cm 3 26) Qué masa de sulfato de aluminio se forma cuando reaccionan 20 ml de ácido sulfúrico 35 % m/m d: 1,26 g/cm 3 con aluminio en exceso? R: 10,26 g 27) Se mide con pipeta 10 ml de solución de NaCl al 6 % m/v, se lleva a un vaso de precipitados y se diluye con agua destilada hasta 80 ml aproximadamente. Determinar qué volumen de AgNO3 8 % m/v se requiere para que precipite todo el AgCl. R: 21,8 ml 28) Calcular el volumen de solución de ácido clorhídrico, de densidad 1,139 g/cm 3 y que contiene 28 % en masa de HCl, se debe hacer reaccionar con un exceso de cinc para obtener 25 litros de hidrógeno medidos a 22ºC y 736 mm de Hg de presión? Rta : 229 cm 3 29) Calcular el volumen de solución de KOH 10 % m/v requerido para reacción completa con 900 ml de ácido sulfúrico de concentración 20 % m/m d: 1,14 g/cm 3.

7 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 7 de 15 Rta: 2,345 litros 30) Determinar la masa y el volumen de sulfuro de hidrógeno obtenido (medido a 30ºC y Pa) cuando reaccionan 150 g de Al2S3 con 30 % de impurezas y 700 ml de solución de ácido nítrico 16,38 % m / V. Qué sustancia está en exceso y cuánto es el exceso? R: 30,94 g 10,3 litros de sulfuro de hidrógeno Exceso: 59,5 g de Al2S3 31) Se desea obtener 180 litros de CO2 medidos a 3 atmósferas de presión y 10ºC de temperatura. a) Cuánto CaCO3 de 40 % de pureza debe hacerse reaccionar con ácido HCl para poder obtenerlo? b) Qué volumen de HCl 1,825 % m / V se requiere para la reacción? Rta: a) 5.817,5 gramos b) 93,08 litros 32) Reaccionan 75 cm 3 de H3PO4 0,392 % m/v con 20 cm 3 de KOH 2,7 % m/m d: 1,03 g/cm 3 Determinar: a) cuántos gramos de sal neutra se obtienen b) qué reactivo está en exceso c) cuánto es el exceso Rta: a) 0,636 g de fosfato de potasio, b) KOH, c) 52,2 mg de KOH 33) Sobre 1 g de un material que contiene sulfuro ferroso se agrega un volumen determinado de una solución de HCl y se desprenden 112 cm 3 de gas H2S medidos a 0 ºC de temperatura y 2.026,5 HPa de presión. Calcular la pureza del material ferroso utilizado. Fe S + HCl Fe Cl2 + H2 S (sin balancear) Rta: 88 % 34) Cuántos litros de sulfuro de hidrógeno medidos en CNPT se obtienen cuando reaccionan 275 cm 3 de sulfuro de sodio cuya concentración es 8 % m/m y de densidad 1,09 g/cm 3 con 180 cm 3 de una solución de ácido clorhídrico de concentración 12 % m/v. Determinar qué reactivo está en defecto y cuánto es el defecto. La reacción (sin balancear) es la siguiente: Na2S + HCl NaCl + H2S Rta: 6,63 litros defecto: 0,84 g de HCl 35) Reaccionan 175 ml de ácido crómico, de concentración 2 % m/m d: 1,014 g/ml, con 2 litros de hidróxido cálcico de concentración 0,15 % m/v. Determinar: a) cuántos moles de sal neutra se obtienen? b) Qué reactivo está en exceso y cuánto es el exceso? Rta: 0,03 moles Exceso: 0,7744 g de Ca(OH)2 36) Al hacer reaccionar 250 cm 3 de Na2SO4 8 % m/m d: 1,072 g/cm 3 con 300 cm 3 de CaCl2 12 % m/v se obtuvo un precipitado de CaSO4 que luego de lavarlo, filtrarlo y secarlo pesó 18,5110 g. Determinar el rendimiento de la operación. Rta: 90,15 % 37) Expresar la molaridad de las siguientes soluciones: a. 1 mol de H2SO4 en 1 litro de solución R: 1 M b. 2 moles de KOH en cm 3 de solución 2 M c. 2,5 moles de HNO3 en 2000 cm 3 de solución 1,25 M d. medio mol de H2S en 1 litro de solución 0,5 M e. medio mol de H2S en medio litro de solución 1M f. 1 mol de HCl en 100 ml de solución 10 M

8 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 8 de 15 g. 1 g de NaOH en 12,5 ml de solución 2 M h. 1 mg de NaOH 10 ml de solución 2,5 x 10-3 M i. 490 mg de H3PO4 en 100 cm 3 de solución 0,05 M 38) Determinar la concentración molar de las siguientes soluciones: a. 237 g de KMnO4 por litro de solución R: 1,5 M b. 120 g de NaOH por litro de solución 3 M c. 29,4 g de K2Cr2O7 por litro de solución 0,1 M d. 1,8 g de glucosa (C6H12O6) en 250 cm 3 de solución 0,04 M e. 117 mg de cloruro de sodio en 2 litros de solución 1 x 10-3 M 39) Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar cm 3 de las siguientes soluciones? a. HCl 2M R: 73 g b. Na2S M/2 39 g c. H2SO4 M/10 9,8 g d. 0,03 M de Ca(OH)2 2,22 g e. 3M de HNO3 189 g 40) Qué volumen de solución 0,5 M de KOH puede prepararse con 0,7 g de esa sustancia? R: 25 ml 41) Cuántos gramos de H3PO4 están contenidos en 500 cm 3 de solución 0,1 M? R: 4,9 g 42) Qué volumen de solución 0,3 M de Ca(NO3)2 se pueden preparar con 30 g de ese soluto? R: 609,8 cm 3 43) Calcular la molaridad de una solución que contiene 16 g de metanol (CH3OH) en 200 ml de solución? R: 2,5 M 44) Calcular la molaridad de una solución de KMnO4 cuya concentración es 5,4 % m/m y la densidad es 1,03 g/cm 3. R: 0,352 M 45) Determine la molaridad de una disolución que contiene 1,71 g de sacarosa (C12H22O11) en 40 cm 3 de solución. R: 0,125 M 46) Cuál es la concentración molar de una solución acuosa que contiene 0,1 g de glucosa (C6 H12 O6 ) por litro de solución? Rta: 5,56 x 10-4 M 47) Se mezclan 400 cm 3 de solución 0,6 M de NaCl con 900 cm 3 de solución 0,05 M del mismo soluto. Calcular la molaridad de la solución resultante. R: 0,22 M 48) Determine la masa equivalente gramo (masa Eq-g) de las siguientes sustancias para ser utilizadas en reacciones de neutralización: a. ácido nítrico R: 63 g b. hidróxido de calcio 37 g

9 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 9 de 15 c. ácido sulfúrico 49 g d. hidróxido de potasio 56 g e. hidróxido plúmbico 68,775 g f. ácido ortofosfórico 32,67 g g. ácido dicrómico 109 g h. hidróxido férrico 35,62 g 49) Calcular el Nº de masa equivalente gramo (Nº de Eq-g) que hay en: a. 40 g de NaOH R: 1 Eq-g b. 50 g de NaOH 1,25 Eq-g c. 4 g de NaOH 0,1Eq-g d. 98 g de ácido sulfúrico 2 Eq-g e. 4,9 g de ácido sulfúrico 0,1 Eq-g f. 3,9 g de hidróxido de aluminio 0,15 Eq-g g g de ácido fosfórico 60,12 Eq-g 50) Expresar la normalidad de las siguientes soluciones: a. 1 masa equivalente gramo de HCl en 1L de solución R: 1 N b. 2 masas equivalentes gramo de HNO3 en 2 L de solución 1 N c. medio equivalente gramo de HClO3 en 250 ml de solución 2 N d. 0,4 Eq-g de ácido fosfórico en 100 cm 3 de solución 4 N e. 5 g de NaOH en 62,5 cm 3 de solución 2 N f. 19,6 g de sulfúrico en 1 dm 3 de solución 0,4 N g. 3,2667 g de ácido fosfórico en 125 cm 3 de solución 0,8 N 51) Qué volumen de disolución M/5 podrá prepararse con 49 g de ácido sulfúrico? Cuál será la normalidad de la solución? R: 2,5 litros 0,4 N 52) Calcular la normalidad de una solución que contiene 30,15 g de ácido perclórico por litro de solución? R: 0,3 N 53) Cuántos gramos de hidróxido cálcico hay en 500 cm 3 de solución 0,25 N? Cuál es la molaridad de la solución? R: 4,62 g 0,125 M 54) Expresar la normalidad de las siguientes soluciones: Na (OH) 2 M R: 2 N HCl 1 / 10 M 1 / 10 N Ca (OH)2 0,5 M 1 N H2 Cr2 O7 0,1 M 0,2 N H3 As O4 0,2 M 0,6 N 55) Una solución es 1,5 N de ácido sulfúrico. Cuál es su molaridad? Expresar la concentración de la solución de sulfúrico en gramos por litro y en % m / V. R: 0,75 M 73,5 g / litro 7,35 % m / V 56) Indicar cuál de las siguientes soluciones de H3PO4 es la más diluída: a. 8% m/v b. 0,4 N c. 0,2 M R: b)

10 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 10 de 15 57) Se dispone de un ácido clorhídrico concentrado d: 1,2 g/ml y 39 % m/m de HCl. Calcular la normalidad de la solución. R: 12,82 N 58) Calcular cuántos cm 3 de HCl concentrado d: 1,19 g/cm 3 y que contiene 37,23 % de HCl en masa, deben tomarse para preparar 400 cm 3 de solución 0,2 N? R: 6,6 cm 3 59) Qué volumen de ácido sulfúrico de d: 1,827 g/ml y cuya concentración es 92,77 % m/m se necesita para preparar 10 litros de solución 3 N? R: 867 cm 3 60) Cuál será la molaridad de una solución obtenida disolviendo 2 g de un hidróxido de sodio que contiene 20 % de humedad en 500 cm 3 de agua? Cuál será la normalidad de la solución? R: 0.08 M 0,08 N 61) Observe las siguientes reacciones químicas y determine la masa equivalente gramo de la sustancia subrayada: a. Na OH + HCl NaCl + H2O R: Eq-g:40 g b. 2 NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2 H2O 49 g c. CaCO3 + 2 HCl CaCl2 + CO2 + H2O 50 g d. NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O 84 g e. NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O 84 g f. K2CO3 + 2 HCl 2 KCl + CO2 + H2O 69 g g. Na2B4O7. 10 H2O + 2 HCl 2 NaCl + 4 H3BO3 + 5 H2O 190,7 g 62) Se desea saber cuántas masas equivalente-gramo se encuentran contenidas en 157,3275 g de borax si se lo utilizará para valorar ácido clorhídrico (ver reacción 61 g). Rta: 0,825 Eq-g 63) Para la reacción: Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O Se pesan 291,5 g de carbonato sódico. Determinar cuál es el número de masas equivalente-gramo que hay en esa cantidad. Rta: 5,5 equivalentes 64) El ftalato ácido de potasio cristalino (KHC8H4O4) posee un H + reemplazable por fórmula unidad y se utiliza con frecuencia como ácido standard (droga patrón primario) debido a que puede secarse, purificarse y pesarse exactamente. Cuántos equivalente-gramo y miliequivalente-gramo están contenidos en 0,7325 g de sustancia para utilizarlo en una reacción de neutralización? R: 0,00359 Eq-g = 3,59 meq-g 65) Con cuántos equivalentes de ácido sulfúrico reaccionarán 100 cm 3 de NaOH 0,3 N? Rta: 0,030 Eq-g = 30 meq-g 66) 50 cm 3 de solución 1N de KOH neutralizan, exactamente, a 25 cm 3 de HCl; determinar: a) la concentración normal del ácido valorado. b) la concentración del ácido en Eq-g / litro y en meq / ml? R: a)2 N b) 2 Eq-g / litro = 2 meq / ml

11 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 11 de 15 67) Qué volumen de solución de NaOH 0,25 N es necesario para neutralizar 0,45 g de ácido oxálico de fórmula CO.OH CO.OH (cada fórmula unidad posee 2 H + reemplazables)? R: 40 cm 3 68) Se valora una solución de hidróxido de sodio con ácido sulfúrico 2 N; 25 cm 3 de la solución alcalina gastan 31,25 cm 3 de ácido. Calcular la concentración de la solución del hidróxido en normalidad y en gramos de soluto por ml de solución? R: 2,5 N 0,1 g/ml 69) Cuál es la normalidad de una solución de hidróxido de potasio si se gastan 15 ml de la misma al valorar 25 ml de ácido sulfúrico 0,18 N? Rta: 0,3 N 70) Cuántos gramos de Ca(OH)2 se necesitan para neutralizar 200 ml de solución de HCl 1/5 N? Rta : 1,48 g 71) Se ha preparado con la mayor exactitud posible una solución de ácido oxálico C2O4H2.2H2O, que contiene 31,5 gramos por litro de dicha sustancia. Con esta solución queremos determinar la normalidad de una solución de KOH, comprobando que 50 cm 3 de solución alcalina neutralizan 108 cm 3 de solución ácida Cuál es la normalidad del KOH? Rta: 1,08 N 72) Cuántos ml de solución 4N de HCl serán necesarios para neutralizar la solución que resulta de tratar 2,3 gramos de sodio con exceso de agua? Rta: 25 ml 73) Se necesitan 28 cm 3 de una solución ácida 1 N para neutralizar 8 cm 3 de un NaOH de densidad: 1,25 g/cm 3. Calcular la concentración % en masa de la solución alcalina. Rta: 11,2 % m/m 74) Se disuelven 4 g de NaCl en 50 g de agua. Calcular la molalidad de la solución. R: 1,36 m 75) Cuál es la molalidad de una solución que contiene 20 g de azúcar (C12H22O11) en 125 g de agua? R: 0,468 m 76) Una disolución de alcohol etílico (C2H5OH) en agua es 1,54 m Cuántos gramos de alcohol están disueltos en g de agua? R: 177 g 77) Calcular la molalidad de una solución de ácido sulfúrico 6 M cuya densidad es 1,33 g/ml. R: 8 m 78) Calcular la molalidad de una solución acuosa de concentración 2,7 % m/m de ácido cianhídrico (HCN). R: 1,0277 m 79) Calcular M y m de las siguientes soluciones de ácido acético (CH3COOH): a) 11 % m/m d: 1,014 g/ml b) 2 % m/m d: 1,0012 g/ml

12 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 12 de 15 R: a) 1,86 M 2,06 m b) 0,33 M 0,34 m 80) A qué atribuye la pequeña diferencia entre M y m en la respuesta b) del problema anterior y que no se observa en a)? R: a medida que las soluciones se hacen más diluídas la M y la m tienden a igualarse. 81) a) Cuál es la pureza (% m/m) de un H2SO4 concentrado de densidad 1,8 g/ml si 5,00 ml de este ácido neutralizan 84,6 ml de hidróxido de sodio 2 N? b) Cuál es la molaridad y cuál la molalidad del ácido? Rta: a) 92,12 % b) 16,92 M y 119,3 m 82) Se tiene una solución formada por 5 moles de HCl y 25 moles de agua Cuáles son las fracciones molares de cada componente? R: X HCl : 0,17 X H2O : 0,83 83) Una solución contiene 36 g de Cl4 C y 136,5 g de benceno (C6 H6 ). Calcular las fracciones molares de cada componente. R: Xtetracloruro de carbono : 0,125 Xbenceno : 0,875 84) Una solución contiene 116 g de acetona (CH3COCH3), 138 g de alcohol etílico (C2H5OH) y 126 g de agua cuál es la concentración de la solución expresada en fracciones molares? R: Xacetona: 0,167 Xalcohol et: 0,25 Xagua: 0,583 85) Se mezclan partes iguales en masa de alcohol metílico (CH3OH) y agua. Determinar las fracciones molares de cada componente. R: Xmet : 036 X agua : 0,64 86) Una solución de naftaleno (C10H8) y benceno (C6H6) es 20,1 % en masa de naftaleno. Hallar la composición de la solución en fracciones molares. R: Xnaft : 0,133 Xbenc: 0,867 87) Se mezclan partes iguales en masa de alcohol etílico (CH3 H2COH ) y agua. Determinar: a) las fracciones molares de cada componente b) la concentración % m/v sabiendo que la densidad de la solución es 0,9138 g/cm 3 y c) % m/v de la solución resultante de mezclar un litro de esta solución con medio litro de solución etílica 30 % m/v. Rta. a) 0,281 y 0,719 b) 45,69 % m/v c) 40,46 % m/v 88) Una solución de ácido nítrico es 15 M Cómo debe procederse para preparar 100 ml de solución 3 M? Cuál será la dilución realizada? R: se deben tomar 20 ml de solución concentrada (15 M) y diluir agregando agua hasta completar 100 ml (volumen final). Dilución al quinto: 1:5 (se diluyó 5 veces). 89) Se dispone de una solución acuosa de HgCl2 0,1 M y se necesita realizar una dilución 1:10 obteniendo un volumen final de 200 cm 3. Explique cómo debe proceder prácticamente e indique cuál es la concentración molar de la solución diluída? R: Se deben tomar 20 cm 3 de la solución inicial y se llevan a 200 cm 3 agregando agua destilada. La concentración de la solución final es 0,01 M. 90) Se dispone de 50 cm 3 de una solución de K2Cr2O7 0,5 M. Se la diluye hasta un volumen final de 1 dm 3. Determinar su nueva concentración. Cuál ha sido la dilución? R: 0,025 M, dilución: ci / cf = 20 veces

13 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 13 de 15 91) A 0,25 ml de una solución de NaCl 140 mm (milimolar) se le agrega agua hasta 100 ml. Indicar: a. Qué dilución se ha efectuado? b. Cuál es la concentración mm de la solución diluída? c. Si se toma 1 ml de la solución diluída y se vuelve a diluir hasta 10 ml se desea saber cuál es ahora la concentración molar de la solución y la dilución total efectuada respecto de la original. R: a. 1:400 1 / veces b. 0,35 mm c. 0,035 mm 1: ) Hasta qué volumen final deben diluirse 100 cm 3 de una solución de concentración 40 mg de AgNO3 por ml para obtener una de concentración 16 mg de AgNO3 por ml? R: 250 cm 3 93) Se prepara una solución de ácido nítrico diluyendo 8,5 ml de nítrico al 50 % m/m de densidad 1,31 g/ml en agua destilada obteniéndose 42,5 ml de una nueva solución de densidad 1,0543 g/ml. Se desea saber la concentración de la nueva solución expresada en a) % en masa b) % m/v c) molaridad d) fracciones molares de ambos componentes Rta: a) 12,41 % b) 13,08 % c) 2 M d) 0,039 y 0,961 94) a) Cuál es la concentración molar de una solución que es 2 % en masa de sulfato de sodio y su densidad es 1,0164 g/ml a 20ºC. b) Cuál es la concentración de la solución expresada en g/l? Rta : a) 0,143 M b) 20,328 g / L 95) Se dispone de 2 litros de ácido sulfúrico 12 % m/m dens: 1,0802 g/ml Qué volumen de solución décimo molar se puede preparar por dilución de la anterior? Rta: 26,454 litros 96) Se disuelven 50 g de Na2SO4. 10 H2O (sal de Glauber) en 50 g de agua y la solución así obtenida tiene una densidad de 1,213 g/ml. Hallar: a. el tanto por ciento en masa de sulfato sódico anhidro b. los gramos de sulfato de sodio por litro de solución c. la molaridad d. la molalidad R: a. 22,05 % b. 267,5 g/l c. 1,88 M d. 1,991 m 97) Qué masa de soluto debe pesarse para preparar 60 ml de una disolución acuosa de AgNO3 que contenga 0,03 g de AgNO3 por ml de disolución? R: 1,8 g de AgNO3 98) Calcular la normalidad, la molaridad y el tanto por ciento masa en volumen de HCl de una solución que contiene 0,0910 g de HCl por ml. Rta: 2,49 N, 2,49 M, 9,1 % m/v 99) Qué volumen de HCl N/2 y N/10 deben mezclarse para dar 2 litros de HCl N/5? R: 0,5 litros de HCl N/2 y 1,5 litros de HCl N/10 100) 50 ml de una solución de Na2SO4 es tratada en exceso con una solución de BaCl2. El precipitado de BaSO4 filtrado, lavado y secado pesa 1,756 g Cuál es la M de la solución del Na2SO4 utilizada?

14 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 14 de 15 R: 0,15 M 101) Reaccionan 75 ml de H3PO4 0,12 N con 20 ml de KOH 0,5 N.a) Cuántos gramos de sal neutra se obtuvieron? b) Qué reactivo está en exceso? c) Cuánto es el exceso medido en gramos y en meq de reactivo? Rta: a) 0,636 g b) KOH c) 1 meq = 56 mg 102) Se hacen reaccionar 100 cm 3 de KOH 4 % m/v con 500 cm 3 de solución de HClO 0,01 M. Determinar qué masa de KClO se forma y qué reactivo está en exceso. Cuánto es el exceso? R: 0,453 g 3,72 g de KOH 103) Determinar el volumen de sulfuro de hidrógeno en condiciones normales que se obtendrá al hacer reaccionar 50 cm 3 de solución N/4 de sulfuro de sodio con 50 cm 3 de HCl 0,5 M. Qué volumen ocupará el sulfuro de hidrógeno si se lo envasa a 1,25 at de presión y 17 ºC de temperatura? Na2 S + HCl Na Cl + H2 S (sin balancear) R: 140 cm cm 3 104) Calcule la molaridad de una solución de cloruro de amonio si al reaccionar 100 cm 3 de la misma con NaOH en exceso se obtuvo 3,4 g de amoníaco. NH4 Cl + Na(OH) Na Cl + NH3 + H2 O R: 2 M 105) 75 ml de solución de HCl reaccionan con magnesio en exceso y desprenden 2,3 ml de hidrógeno medidos a 30ºC y 780 mm Hg. Calcular la normalidad del ácido utilizado. R: 2,53 x 10 3 N 106) Se hacen reaccionar 40 ml de solución de sulfúrico 0,25 N con 50 ml de solución 0,05 M de Al(OH)3. Calcular exceso y defecto. Calcular molaridad y normalidad de la sal que se forma en la reacción, suponiendo aditividad de los volúmenes de las soluciones que reaccionan. R: Exceso: 0,1225 g de ácido sulfúrico, defecto: 0,065 g de hidróxido de aluminio 0,083 N 0,0139 M 107) Calcule el volumen de solución de NaOH M/5 que se necesita para obtener 450 cm 3 de amoníaco medidos a 10ºC y Pa de presión. Averigüe la masa de sulfato de amonio con 90 % de pureza que se utilizó. R: 87,05 ml 1,28 g 108) Se dispone de 50 cm 3 de una disolición de amoníaco densidad 0,9164 g/cm 3 y de 22 % en peso de amoníaco. Si tal disolución se diluye hasta un volumen de 400 cm 3 Cuál es la molaridad de la solución diluída? Rta: 1,482 M 109) a) Cuál es la concentración % m/m de una solución 0,5 M de cloruro férrico siendo su densidad 1,0626 g/ml a 20 ºC? b) Cuál es la concentración del cloruro férrico en g / L de solución? Rta: a) 7,64 % m/m b) 81,175 g / L

15 QUIMICA GENERAL - 1er. Año de Ingeniería Química UTN FRR Pag. 15 de ) a)se dispone de 30 g de bromuro de cinc. De cuál de las siguientes soluciones se puede preparar mayor volumen : i) 18 % m/m d: 1,1752 g/cm 3 ii) 0,5 M iii) 20 % m/v. d) Cuál es la fracción molar del soluto en la solución a)? Rta: a) ii b) 0, ) Se dispone de 500 cm3 de una solución que contiene 1,2 g de Pb(NO3)2 en cada 100 cm3 de solución. En ella se hace burbujear sulfuro de hidrógeno con el objeto de precipitar el Pb 2+ a PbS. Calcular el volumen de H2S gastado en la reacción si este gas se encuentra a 15ºC y mm Hg. Rta: 0,19 litros 112) 50 cm 3 de una disolución de nitrato amónico 22 % m/m de d: 1,08 g/cm 3 se diluyen hasta un volumen de 400 cm 3. Determinar la M de la solución diluida. Rta : 0,37125 M

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