Ejercicios 3 (Soluciones) 2) Determinar el peso de 400 ml de ácido clorhídrico cuya densidad es de 1,16 g/ml R: 464 g

Transcripción

1 Profesor Bernardo Leal Química %p/p; %v/v, %p/v y densidad: Ejercicios 3 (Soluciones) 1) Cuantos gramos de azúcar deben ser diluidas en 140 g de agua para que la solución resultante tenga una concentración de 8 % p/p? R: 12,17 g de azúcar 2) Determinar el peso de 400 ml de ácido clorhídrico cuya densidad es de 1,16 g/ml R: 464 g 3) Cuántos litros ocuparán 6,66 Kg de ácido sulfúrico cuya densidad es 1,8 g/ml? R: 3,7 L 4) Calcular, en g/ml, la densidad de un ácido nítrico, si 82,30 decagramos ocupa un volumen de 0,00058 KL. R: 1,42 g/ml 5) 30 ml de una solución acuosa de sulfato cúprico, cuya densidad es 1,2 g/ml, contiene 5,4 g de soluto. Averiguar la concentración de la solución en % en peso. R: 15 % p/p 6) 65 ml de un ácido nítrico concentrado, de 72 % en peso, contiene 66,45 g de HNO 3. Calcular la densidad de la solución. R: 1,42 g/ml 7) Qué volumen de hidrógeno puede obtenerse con 20 ml de ácido clorhídrico de 32 % de concentración en peso y densidad 1,16 g/ml al reaccionar con suficiente zinc? R: 2,27 L 8) Cuál es la densidad de una solución diluida de ácido nítrico, de 19 % de concentración en peso, que en 141 ml de solución contiene 30 g de HNO 3? R: 1,11 g/ml 9) Un ácido clorhídrico concentrado tiene una densidad de 1,16 g/ml y 32 % de concentración en peso. Averiguar: a) peso de un litro de solución b) peso de 250 ml de solución c) peso de HCl contenido en 400 ml de solución d) en cuántos ml de solución hay 6 g de HCl? R: a) 1160 g; b) 290 g; c) g; d) 16 ml 10) Si diluimos un litro de ácido clorhídrico del 37%, densidad 1,19 g/ml, hasta obtener un ácido del 25% qué cantidad de agua deberá añadirse? R: 570 g de agua

2 11) El bromuro de hidrógeno se puede obtener industrialmente haciendo reaccionar bromuro de sodio con ácido fosfórico. Supóngase que para llevar a cabo la reacción necesitamos depositar en un reactor químico, 3500 g de dicho ácido. Si el ácido fosfórico del que se dispone es del 27% de riqueza y de densidad 1,15 g/ml, qué volumen del mismo del mismo deberíamos tomar? R: 11,27 L 12) Se está usando un evaporador para concentrar disoluciones de azúcar de caña. Se evaporan Kg de una disolución que contiene un 38% de azúcar en peso, obteniéndose una disolución con un 74% en peso. Calcúlese el peso de disolución obtenida y la cantidad de agua extraída. R: Peso de la disolución 5135 Kg; agua extraída 4865 Kg 13) La fabricación del ácido sulfúrico es una de las más importantes aplicaciones de la industria química. Uno de los dos métodos empleados (ahora en desuso) es el denominado de las cámaras de plomo en el cual se obtiene un ácido con un 63,66% en peso de ácido sulfúrico. Calcúlese la cantidad de agua que se debe evaporar, por kilogramo de mezcla inicial, para concentrar dicho ácido hasta alcanzar un 75% de riqueza. R: 151,3 g de agua Molaridad: 1) Qué volumen de solución acuosa 0,12 M se puede preparar con 5,4 g de hidróxido de sodio? R: 1,13 L 2) Determinar la molaridad de la solución que contiene 1,25*10-3 Kg de nitrato de plata en 80 ml de solución R: 0,09 M 3) Cuántos ml de solución 0,1 M deben añadirse a 15 ml de solución 0,5 M del mismo soluto para que la solución resultante sea 0,192 M? R: 50 ml 4) Calcular la molaridad de una disolución de la que se han gastado 500 ml para mezclarla con 1,5 litros de solución 0,5 M, del mismo soluto, para obtener una solución 1,125 M. R: 3 M 5) Se dispone de un ácido clorhídrico concentrado, densidad 1,2 g/ml y 39 %. Averiguar la molaridad de la solución. R: 12,82 M 6) Cuántos milimoles de soluto están contenidos en? a) 2,00 L de KmnO 4 2,76*10-3 M b) 750 ml de KSCN 0,0416 M c) 250 ml de una solución que contiene 4,20 ppm de CuSO 4 d) 3,50 L de KCl 0,276 M R: a) 5,52 mmol; b) 31,2 mmol; c) 6,58*10-3 mmol; d) 966 mmol

3 7) Cuántos gramos de soluto están contenidos en? a) 450 ml de H 2 O 2 0,164 M b) 27,0 ml de ácido benzoico (PM = 122 uma) 8,75*10-4 M c) 26,0 ml de sacarosa (PM = 342 uma) 0,150 M d) 2,92 L H 2 O 2 5,23*10-3 M R: a) 2,51 g; b) 2,88*10-3 g; c) 1,33 g; d) 5,20*10-5 g 8) Que volumen de agua debe ser añadido a 12,5 ml de un ácido clorhídrico 8,00 M para diluirlo a 1,20 M? R: 70,8 ml 9) Cual es la molaridad de 40,0 ml de una solución de cloruro de sodio que produce 0,450 g como residuo luego de evaporar el agua? R: 0,192 M 10) 25,2 ml de una solución de ácido nítrico 5,24 M es diluido a 40,5 ml. Cual es la molaridad de la solución diluida? R: 3,26 M 11) A 25,0 ml de una solución de KNO 3 0,866 M se le agrega agua hasta que el volumen de la disolución es de 500 ml exactos. Cuál es la concentración de la disolución final? R: 0,0433 M 12) Se tienen 505 ml de una disolución de HCl 0,125 M y se quiere diluir para hacerla exactamente 0,10 M. Qué cantidad de agua debe añadirse? R: 126 ml 13) Una empresa farmacéutica pide a cierta plante de tratamiento y envasado de reactivos químicos que le prepare 100 botellas de 1 litro de ácido sulfúrico de 0,10 M. Si el ácido de que se dispone es del 96 %, al que corresponde una densidad de 1,858 g/ml, calcular: a) el peso de ácido del 96% necesario para preparar cada una de las botellas; b) el volumen de ácido al 96% utilizado por litro de disolución. R: a) 10,21 g; b) 5,5 ml Molalidad: 1) En cuántos gramos de agua deben disolverse 250 g de cloruro de calcio para que resulte una solución 1,5 molal? R: 1500 g 2) En cuántos gramos de agua debe disolverse 1 Kg de sacarosa (C 12 H 22 O 11 ) para que resulte una solución 1 molal? R: 2924 g 3) 10 g de sulfato de cobre (II) pentahidratado (CuSO 4 5H 2 O) se disuelven en 100 g de agua. Calcular la concentración molal de la disolución. R: 0,386 molal

4 4) Calcule la molalidad de una disolución de carbonato de potasio cuya concentración es del 22 % en peso. R: 2,04 molal Soluciones en reacciones: 1) El cromo, Cr, puede obtenerse por reducción de uno de sus óxidos mediante un proceso representado por la siguiente ecuación: Al (s) + Cr 2 O 3(s) Al 2 O 3(s) + Cr (s) Si se tienen una mezcla de 80,0 toneladas que consiste de: Cr 2 O 3 (35 % en peso), Al y 25 % en peso de materia inerte. Calcule la masa de Cr que se obtiene, si el rendimiento del proceso es 90 %. R: 17,2 toneladas 2) El carbonato de sodio y el nitrato de plata reaccionan según la siguiente reacción: AgNO 3(s) + Na 2 CO 3(s) Ag 2 CO 3(s) + NaNO 3(s) Si se mezcla 20 g de una solución de carbonato de sodio al 25 % p/p con una solución de nitrato de plata al 12,5 % p/p que contienen 35 g de agua. Calcule: a) Los gramos de carbonato de plata y nitrato de sodio obtenidos b) Los gramos del reactivo en exceso. R: a) 4,06 g Ag 2 CO 3 y 2,50 g NaNO 3 ; b) 3,44 g Na 2 CO 3 3) Cuantos litros de agua se necesitaran para disolver 120 ml de alcohol y obtener una solución de 40 % de concentración en volumen? R: 0,117 L de agua 4) Una disolución de hidróxido de sodio 9,98 M tiene una densidad 1,33 g/ml. Expresar la concentración de la solución alcalina en tanto por ciento en peso de NaOH. R: 30 % 5) Una muestra de 5,00*10 2 ml de una disolución de HCl 2,00 M se trata con 4,47 g de magnesio. Calcule la concentración de la disolución del ácido después de que todo el metal ha reaccionado. Suponga que el volumen de la disolución permanece constante. R: 1,26 M 6) El ácido acético (CH 3 COOH) es un ingrediente importante del vinagre. Una muestra de 50,0 ml de vinagre comercial se valoró (titulo) con una disolución de NaOH 0,10 M. Cuál es la concentración molar (M) de ácido en el vinagre si se necesitan 5,75 ml de la base para la valoración? CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O R: 0,115 M 7) Se han preparado 30 ml de una solución de ácido sulfúrico para reaccionar completamente con 1,08 g de aluminio. Calcular la molaridad de la solución si se presenta la siguiente reacción: H 2 SO 4(l) + Al (s) Al 2 (SO 4 ) 3(s) + H 2(g) R: 2 M

5 8) Cierta empresa industrial compra 5000 Kg de cinc con el fin de usarlo para galvanizar una partida de hierro de que dispone con objeto de evitar su corrosión. Para determinar la riqueza del cinc comprado se tomaron 50,00 g del mismo y se trataron con ácido clorhídrico del 37% en peso y de densidad 1,18 g/ml, consumiéndose 126,0 ml de dicho ácido. Calcular el porcentaje de cinc en la muestra y la molaridad de la disolución de HCl. R: 98% p/p y 12 M 9) Se diluyen 3,21 g de BaBr 2 en 50 ml de agua y se mezcla con 1,5 L de una solución 0,03 M de Ag 2 SO 4, cuanto BaSO 4 se producirá si se produce la siguiente reacción con u 80 % de porcentaje de rendimiento. BaBr 2 + Ag 2 SO 4 BaSO 4 + AgBr 10) Se hierven 0,5 g de cloruro de amonio impuro con exceso de hidróxido de sodio, si se obtiene 100 ml de hidróxido de amonio 0,08 M, cual es la pureza del cloruro de amonio? NH 4 Cl + NaOH NH 4 OH + NaCl 11) Se mezclan las siguientes soluciones: 30 ml 0,1 M de HCl; 45 g de HCl al 20%p/p; 70 g de NaOH al 38%p/p y 400 ml de NaCl 0,35 M, cual es la cantidad de gramos finales de NaCl? HCl + NaOH NaCl + H 2 O