AGUA Y SOLUCIONES Elaborado por: Lic. Raúl Hernández M.

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Elisa Chávez Guzmán
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1 UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD DE CIENCIAS MÉDICAS, CUM UNIDAD DIDÁCTICA DE QUÍMICA, PRIMER AÑO ESCUELA DE FORMACIÓN DE PROFESORES DE NIVEL MEDIO EFPEM AGUA Y SOLUCIONES Elaborado por: Lic. Raúl Hernández M. 1. Defina o explique los siguientes términos a. Solución b. Solvente c. Soluto d. Amalgama e. Hidratación f. Solvatación 2. Complete las siguientes oraciones con las palabras AUMENTA o DISMINUYE. a) En las soluciones de un gas en un líquido la solubilidad con el aumento de temperatura. b) Las sustancias solidas disueltas en líquidos la solubilidad con el aumento de temperatura. c) En las soluciones de un gas en un líquido la solubilidad al disminuir la presión. Página 1 de 17

Complete las siguientes oraciones con las palabras AUMENTA o DISMINUYE. a) En las soluciones de un gas en un líquido la solubilidad con el aumento de temperatura.

2 d) En las soluciones de un gas en un líquido la solubilidad al aumentar la presión. DENSIDAD Relación de la masa de una sustancia con su volumen. Densidad = masa de la sustancia volumen de la sustancia Expresado para : LIQUIDOS DIMENSIONALES g/ml SOLIDOS g/cm 3 3. Calcule la densidad de las siguientes sustancias: a) 42.5g de sustancia y un volumen de 59 ml. b) Una masa de 27.6 g y un volumen de 250 ml A continuación aparece una tabla de las unidades de concentración de soluciones, que le será de utilidad en la resolución de problemas de esta unidad. Página 2 de 17

Densidad = masa de la sustancia volumen de la sustancia Expresado para : LIQUIDOS DIMENSIONALES g/ml SOLIDOS g/cm 3 3.

3 4. En qué se diferencia el soluto del solvente? 5. Cuáles son los componentes de una solución? Página 3 de 17

4 6. Indique el soluto y el solvente en cada uno de los siguientes casos a) 1 L de H2O y 1 g de NaCl b) 1 L de alcohol y 50 ml de H2O c) 1 L de alcohol y 1 L de H2O d) 1 L de H2O y 0.1 cm 3 de O2 7. a) Cómo podría recuperarse el NaCl de una solución acuosa de NaCl b) Podría utilizarse el mismo método para aislar el alcohol de una solución alcohol-agua? 8. Cuál es la diferencia entre la solubilidad de una sustancia en un solvente y la velocidad a la cual se disuelve? 9. Cómo se distinguen los líquidos inmiscibles de aquellos que son miscibles? 10. Clasifique cada una de las siguientes soluciones, de acuerdo con los estados físicos del soluto y del solvente? a) azúcar-agua b) aire c) agua carbonatada d) solución acuosa de alcohol al 70% Página 4 de 17

Cuál es la diferencia entre la solubilidad de una sustancia en un solvente y la velocidad a la cual se disuelve? 9. Cómo se distinguen los líquidos inmiscibles de aquellos que son miscibles?

5 11. El tetracloruro de carbono, CCl4, es un líquido no polar muy denso, Cuál debería ser la solubilidad del CCl4 en agua? 12. En qué consisten los procesos de solvatación e hidratación? 13. Cómo se clasifican las soluciones por la naturaleza de sus componentes? De un ejemplo de cada una de ellas: 14. Qué diferencia existe entre soluciones saturadas, sobresaturadas y no saturadas? 15. Defina qué es una solución concentrada y qué es una solución diluida? 16. Qué es la densidad de una solución? Porcentaje (p/p) 17. Indique las cantidades en gramos de soluto y de agua que es preciso emplear para preparar cada una de las soluciones acuosas siguientes: Página 5 de 17

De un ejemplo de cada una de ellas: 14. Qué diferencia existe entre soluciones saturadas, sobresaturadas y no saturadas? 15.

6 a) 500 g de solución de glucosa al 5% (p/p) R. 25 g glucosa 475 g H2O b) 500 g de una solución de NaHCO3 al 5.0 % (p/p) R. 25 g NaHCO3 475 g H2O c) 2.0 Kg de una solución de carbonato de sodio al 3.0 % en masa R. 60 g Na2CO g H2O 18. Cuántos gramos de NaCl se deben disolver en 60 g. de agua para producir una solución al 20%? 19. Cuántos gramos de solvente hay en 1 kilogramo de solución al 25%. R. 15 g. R: 750 g. 20. Cuántos gramos de agua se necesitan para preparar 750 g. de solución de Na2C03 al 15%? R g. Página 6 de 17

Cuántos gramos de NaCl se deben disolver en 60 g. de agua para producir una solución al 20%? 19.

7 21. El ácido nítrico concentrado es ácido nítrico al 70.0% en masa. Cuántos gramos de HNO3 hay en 500 g del ácido? R. 350 g 22. Las soluciones salinas fisiológicas que se usan en inyecciones intravenosas tienen una concentración en masa de 0.9% de NaCl. a) Cuántos gramos de NaCl se necesitan para preparar 500 g de esta solución? R. 4.5 g NaCl b) Cuánta agua se debe evaporar de la solución para llegar a una concentración de 9.0% de NaCl en masa? R. 449 g H 2 O Porcentaje (v/v) 23. Cuál es la concentración en porcentaje de volumen de una solución que contiene 300 ml de alcohol isopropílico y agua suficiente para dar 400 ml de solución? Qué componente es el soluto y cuál es el disolvente? R. alcohol Isopropílico al 75% en volumen. El agua (presente en menor cantidad) es el soluto; el alcohol Isopropílico el disolvente. 24. Cuántos mililitros de alcohol isopropílico habría que emplear para preparar 500 ml de una solución de alcohol isopropílico al 60% (v/v)? Cómo se debe preparar la solución? R. 300 ml de alcohol; agregar suficiente agua a 300 ml del alcohol para completar 500 ml de solución Página 7 de 17

a) Cuántos gramos de NaCl se necesitan para preparar 500 g de esta solución? R. 4.5 g NaCl b) Cuánta agua se debe evaporar de la solución para llegar a una concentración de 9.0% de NaCl en masa? R. 449 g H 2 O Porcentaje (v/v) 23.

8 25. Si un vino es etanol al 12% (v/v), Cuántos mililitros de etanol están presentes en una copa que contiene 120 ml del vino? R ml 26. Qué volumen de alcohol para fricciones, al 70%, se puede preparar si sólo se dispone de 150 ml de alcohol isopropílico puro? R. 214 ml Porcentaje (m/v) 27. Calcule el porcentaje (m/v) de una solución preparada disolviendo a) 22.0 g de metanol en etanol para dar 100 ml de solución R. 22% metanol b) 4.20 g de NaCl en H 2 O para completar 12.5 ml de solución. R % NaCl 28. Cuántos litros de solución al 5.0% (p/v) se pueden preparar con 10 g. de glucosa? R. 0.2 litros Página 8 de 17

Calcule el porcentaje (m/v) de una solución preparada disolviendo a) 22.0 g de metanol en etanol para dar 100 ml de solución R. 22% metanol b) 4.

9 29. Cuántos gramos de glucosa contienen 2 litros de suero dextrosado al 5% (p/v)? R g. Densidad 30. Cuál es la densidad del éter, sabiendo que 300 ml tiene una masa de g.? R g/ml 31. En el problema anterior cuántos ml hay por gramo de éter? R ml/g. 32. Cuántos gramos de glicerina de D= 1.25 g/ml cabrán en un matráz de 125 ml? R. 156 g. 33. Cuál es la densidad del corcho de forma cúbica, si mide 1.50 cm. por lado y tiene una masa de 1 g. R g/cc. Partes por millón (ppm) 34. Una muestra de agua contiene 3.5 mg de iones fluoruro en 825 ml. Calcule las ppm. R. 4.2 ppm. Página 9 de 17

R. 1.38 ml/g. 32. Cuántos gramos de glicerina de D= 1.25 g/ml cabrán en un matráz de 125 ml? R. 156 g. 33.

10 35. Calcule cuántos mg de cloruro (Cl - ) hay en una muestra de 1.25 litros de agua que tiene 4 ppm. R. 5 mg. de Cl 36. Cuántos ppm hay en una muestra de agua que tiene 125 mg de soluto en 5.2 litros. R ppm. 37. En 3 litros de agua que tienen 5 ppm de ión hipoclorito, ClO, determine cuántos mg. de ClO hay? R. 15 mg. de ClO Molaridad 38. Si le piden preparar 500 ml de una solución de sacarosa C 12 H 22 O 11, 0.1 M. Cuántos gramos de sacarosa tiene que usar? Qué pasos tendría que seguir para preparar la solución? R. 17 g; disolver los 17 g de sacarosa en agua suficiente para hacer un total de 500 ml de solución 39. Calcule la molaridad de las siguientes soluciones: a) 0.10 mol de soluto en 250 ml de solución R M Página 10 de 17

de ClO hay? R. 15 mg. de ClO Molaridad 38. Si le piden preparar 500 ml de una solución de sacarosa C 12 H 22 O 11, 0.1 M. Cuántos gramos de sacarosa tiene que usar?

11 b) 2.5 mol de NaCl en L de solución R. 3.8 M c) mol de HCl en 10 ml de solución R. 2.5 M 40. Calcule la molaridad de las siguientes soluciones: a) 53.0 g de Na 2 CrO 4 en 1.00 L de solución b) 260 g de C 6 H 12 O 6 en 800 ml de solución R M c) 1.50 g de Al 2 (SO 4 ) 3 en 2.00 L de solución R. 1.8 M R Calcule el número de moles de soluto en cada una de las siguientes soluciones: a) 40.0 L de LiCl 1.0 M b) 25.0 ml de H 2 SO M R. 40 moles c) 349 ml de NaOH M R moles R. 3.5 x 10-4 moles Página 11 de 17

00 L de solución b) 260 g de C 6 H 12 O 6 en 800 ml de solución R. 0.327 M c) 1.50 g de Al 2 (SO 4 ) 3 en 2.00 L de solución R. 1.8 M R. 2.19 10-3 41.

12 42. Calcule los gramos de soluto en cada una de las siguientes soluciones a) 150 L de NaCl 1.0 M b) L de HCl 10.0 M R. 8.8 x 10 3 g c) 260 ml de H 2 SO 4 R. 13 g 43. Cuántos mililitros de solución de KCl M contendrán lo siguiente d) mol de KCl R. 4.6 x 10 2 g e) 20.0 de KCl R x 10 3 ml f) 71.0 g de ion cloruro, Cl R x 10 3 ml R x 10 3 ml 44. Calcule el número de gramos de soluto necesarios para preparar cada una de las siguientes soluciones: a) 225 ml de una solución al 12.0 % de CaCl 2 (densidad = 1.08 g/ml) b) 1.25 L de una solución al 8.25 % de NaNO 3 R g R. 108 g Página 12 de 17

0 de KCl R. 1.68 x 10 3 ml f) 71.0 g de ion cloruro, Cl R. 1.05 x 10 3 ml R. 7.81 x 10 3 ml 44.

13 Peso equivalente y Normalidad 45. Calcule la masa o peso equivalente del ácido y la base en cada una de las reacciones siguientes: a) HCl + NaOH NaCl + H 2 O b) 2 HCl + Ba(OH) 2 BaCl H 2 O R. HCl 36.5 g, NaOH 40.0 g R. HCl 36.5 g, Ba(OH) g c) H 2 SO 4 + Ca(OH) 2 CaSO H 2 O R. H 2 SO g, Ca(OH) g d) H 3 PO LiOH Li 2 HPO H 2 O R. H 3 PO g, LiOH 23.9 g 46. Calcule el peso equivalente del Al 2 (SO 4 ) 3 R g Página 13 de 17

2 O b) 2 HCl + Ba(OH) 2 BaCl 2 + 2 H 2 O R. HCl 36.5 g, NaOH 40.0 g R. HCl 36.5 g, Ba(OH) 2 85.

14 47. Calcule la normalidad de cada una de las siguientes soluciones: a) 3.75 g de NaOH en 135 ml de solución R N b) 4.32 g de H 3 PO 4 en 85.5 ml de solución R N c) 14.2 g de Na 2 SO 4 en 625 ml de solución R N d) solución de HCl 8.0 M R. 8.0 N e) solución de Ca(NO 3 ) 2 al 25% (d = 1.2 g/ml) R N Página 14 de 17

5 ml de solución R. 1.55 N c) 14.2 g de Na 2 SO 4 en 625 ml de solución R. 0.

15 48. Calcule la normalidad de la base en cada uno de los siguientes ejemplos: a) 45.0 ml de solución de NaOH que reacciona con 32.8 ml de HCl 1.5 N R N b) 37.2 ml de solución de KOH neutralizan 41.5 ml de H 2 SO N R N 49. Cuántos miliequivalentes de H 2 SO 4 hay en 100 ml de H 2 SO N. R. 25 meq 50. Qué volumen de una solución 0.4 N de NaOH contiene 20 miliequivalentes del soluto? R. 50 ml Página 15 de 17

2 ml de solución de KOH neutralizan 41.5 ml de H 2 SO 4 0.350 N R. 0.390 N 49.

16 Molalidad 51. Calcule la molalidad de las siguientes soluciones: a) 14.0 g de CH 3 OH en 100 g de H 2 O en 100 g de H 2 O R m b) 2.50 moles de benceno (C 6 H 6 ) en 250 g de CCl 4 R m c) 1.0 g de C 6 H 12 O 6 en 1.0 g de H 2 O R. 5.6 m Conversión de Concentración 52. La concentración promedio de Na en el plasma sanguíneo es 0.14 M. Cuál es la concentración de Na en mg/dl? R mg/dl 53. a) El rango normal de concentración de colesterol en el suero sanguíneo es de 130 mg/dl a 270 mg/dl. Exprese el rango normal en concentración molar. La masa Página 16 de 17

La concentración promedio de Na en el plasma sanguíneo es 0.14 M. Cuál es la concentración de Na en mg/dl? R. 0.32 mg/dl 53.

17 molar de colesterol es de 387 g/mol. b) A un paciente se le encontró una concentración de colesterol de 7.8 x 10-3 M. Se encuentra esta concentración dentro del rango normal? R. a) 3.36 x x 10-3 M b) No Página 17 de 17

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