Problemas del Tema 4. Soluciones Esta guía práctica es un material didáctico en construcción, destinada para estudiantes de la asignatura Química General de la Facultad de Farmacia y Bioanálisis. Su contenido ofrece diferentes tipos de ejercicios relacionados con la preparación de soluciones, que servirán finalmente como complemento para una mejor comprensión del tema. Se prohíbe la reproducción y modificación de este material con fines diferentes a los expresados. 1. Que masa de agua hay que adicionar a 500 g de una solución de Perclorato de sodio al 11% en peso para que su concentración final sea del 5% en peso. 2. Determine el volumen de agua hay que adicionar a 500 ml de una solución concentrada de Nitrato de plomo al 18 %m/v, para que su concentración final sea del 4 % m/v. 3. Determine el volumen de agua necesario para adicionar a 400 g de una solución de sulfato de cinc al 23 % m/m y densidad 1,087 g/ml, para que su concentración final sea de 20 %m/v. 4. Calcular los gramos de Permanganato de potasio necesarios para disolverlos con 100 gramos de agua, para que la solución tenga una concentración final de 21% en peso. 5. Se desea preparar una solución Cloruro de calcio dihidratado disolviendo 19 g de la sal en 150 gramos de agua, que concentración final va a poseer dicha solución en términos de %m/m y %m/v sabiendo que la densidad de dicha solución es de 1,16 g/ml. 6. Si se añaden 8 gramos de Bromuro de calcio a 125 gramos de una solución de la misma sal al 17 % en peso. Determine la concentración de la solución final en términos de %m/m, %m/v y ppm de calcio, sabiendo que la densidad de la solución final es de 1,14 g/ml. 7. a. Se tiene una solución de ácido bromhídrico concentrado de 48 %m/m y densidad de 1,49 g/ml; que volumen de dicho ácido se debe tomar para preparar 250 ml de una solución de ácido bromhídrico a una concentración de 2,8 M. b. Si se toman 150 ml de la solución de ácido bromhídrico preparada en la parte a y se le agregan 200 ml de agua. Que Normalidad tendrá la nueva solución del ácido.
8. Si se toman 20 ml de una solución concentrada de Ácido perclórico al 72 % en peso y una densidad 1,72 g/ml, y se diluyen hasta un volumen final de 200 ml. Determine la concentración de la solución en términos de Normalidad. 9. Cuantos mililitros de solución concentrada de Ácido arsénico al 80 %m/m y densidad de 2,00 g/ml, contienen exactamente 30 gramos de ácido arsénico. 10. a. Se tiene una solución concentrada de ácido sulfuroso al 98,50 %m/m y de densidad de 1,84 g/ml, que volumen de dicho ácido se debe tomar para preparar 2,5 L de una solución de ácido sulfuroso a una concentración de 2,8 N. b. Si se desea ajustar la solución preparada en la parte a a una concentración de 1 M, que volumen de agua hay que adicionar. 11. Se añaden 2,80 gramos de Clorato de estroncio a 60 gramos de una solución de la misma sal al 5 % en peso. Determinar la concentración de la solución resultante en términos de %m/m, %m/v y molalidad, sabiendo que la densidad de la solución resultante es 1,13 Kg/L. 12. Si se añaden 11,30 gramos de Arseniato cuproso a 250 ml de una solución de la misma sal al 12 %m/m y densidad 1,09 g/ml. Determinar la concentración de la solución resultante en términos de %m/v, Molaridad y Normalidad, conociendo que la densidad de la solución resultante es 1,11 g/ml. 13. Cuantos gramos de Hidróxido de bario se deben adicionar a 350 g de una solución al 18 % m/m, para que su concentración se eleve al 22 %m/m. 14. Cuantos gramos de Hipoclorito de sodio (cloro activo) se deben adicionar a 200mL de una solución de cloro comercial al 5 %m/v con una densidad de 1,08 g/ml para que su concentración se eleve al 8 %m/v y así aumente su actividad antimicrobiana; conociendo que su densidad final es de 1,10 g/ml. 15. Determine la masa de glucosa (C 6 H 12 O 6 ) que debe disolverse en 150 ml de agua destilada (d= 1 g/ml) para que la fracción molar de la glucosa (soluto) sea de 0,125. 16. Si se prepara una solución diluyendo 32,86 gramos de etanol (C 2 H 5 OH) con 100 ml agua destilada (d= 1 g/ml). Si la densidad del etanol puro es de 0,7851 g/ml, cuál será la concentración de la solución expresada en %m/m, %m/v y %v/v. 17. Se prepara una solución disolviendo 14,5 gramos de hidrógeno sulfato de sodio que posee un 96 % de pureza, con agua destilada hasta completar 500 ml de solución. Determine la concentración de esta solución expresada en %m/m, Molaridad, Normalidad y Molalidad, si la densidad de la solución es de 1,14 g/ml. 18. Determine los gramos de Sulfato de aluminio necesarios para preparar 87,62 gramos de una solución al 0,0162 molal.
19. Determine los gramos de peróxido de hidrógeno necesarios para preparar 250 ml de una solución de agua oxigenada comercial que posea una concentración de 0,50 N, considere al peróxido de hidrogeno como un agente reductor en medio ácido (H 2 O 2 O 2 ). 20. Se dispone de 300 ml de una solución de Ácido antimónico, cuya concentración es de 3,2 M y posee una densidad de 1,16 g/ml. Si a esta solución se le adiciona 150 gramos de agua destilada (d= 1 g/ml). Calcule la nueva concentración de la solución en términos de %m/v, ppm, Molaridad y Normalidad. 21. El Ácido nítrico comercial concentrado viene al 15,50 M, si su densidad es 1,41 g/ml. Cuál será su concentración expresada en %m/m y %m/v. 22. Que volúmenes de dos soluciones de Clorato de bario de 0,3 N y 0,7 N, deben mezclarse para preparar 3,5 L de una solución del mismo ácido al 0,45 N. 23. Se tienen dos soluciones de Dicromato de potasio, la solución A es 1,2 M y la solución B es 1,85 N. Que volúmenes de estas dos soluciones deben mezclarse para obtener una solución final de 500 ml de Dicromato de potasio al 2,05 N. 24. El sulfato cúprico pentahidratado se utiliza en depósitos de agua potable en concentraciones de aproximadamente 2 ppm, para la eliminación de algas, las cuales producen olores y sabores desagradables. Determine la cantidad de sulfato cúprico pentahidratado que deberá agregarse a un tanque de 3000 L, a fin de obtener la concentración deseada de la sal y calcule las ppm de cobre que están presentes en sulfato cúprico pentahidratado del tanque? 25. a. Calcular los gramos de Nitrato de cadmio que son necesarios para preparar ¼ L de una solución de 700 ppm de cadmio. b. Exprese la concentración de dicha solución en Molaridad, Normalidad y Fracción Molar del soluto en base a la sal, sabiendo que la densidad de esta solución es de 1,09 g/ml. 26. Las tabletas efervescentes de vitamina C contienen 500 mg ácido ascórbico (C 6 H 8 O 6 que posee un sólo hidrógeno ácido). Si adicionamos dos tableta de vitamina C en un vaso de agua que posee una capacidad de 250 ml, determine la concentración de la solución que se formó de ácido ascórbico en términos de Molaridad, Normalidad y %m/v. Asuma que no existe variación de volumen. 27. Si se mezclan 80 ml de solución de Ácido sulfúrico al 32 %m/m y d =1,16 g/ml con 220 ml de solución del mismo ácido de concentración 0,75 molar. Si la densidad de la solución resultante es de 1,14 g/ml, determine su concentración en términos de Molaridad, Normalidad y Molalidad.
28. Si a 500 ml de una solución de ácido clorhídrico al 25 %m/m y densidad de 1,08 g/ml se mezclan con 25 ml de otra solución del mismo ácido al 5 %m/m y densidad de 1,05 g/ml. Determine los gramos totales de ácido clorhídrico presentes en la solución final y la concentración de dicha solución expresada en Molaridad 29. Se tiene en el laboratorio 2 soluciones de Tricloruro de hierro (A y B). La solución A tiene un volumen de 350 ml, una concentración de 0,8 molal y una densidad de 1,13 g/ml. La solución B tiene una masa de 180 gramos con una concentración de 3,5 %m/m y una densidad de 1,20 g/ml. Si se mezclan estas 2 soluciones para obtener una solución C que posee una densidad de 1,18 g/ml, cuál será la concentración de esta solución expresada en términos de Normalidad, Molaridad y Molalidad. 30. Se tiene en el laboratorio 2 soluciones de Ácido sulfhídrico (A y B). La solución A tiene un volumen de 0,3 L, una concentración de 4,3 %m/m y una densidad de 1,13 g/ml. La solución B tiene un volumen de 0,5 L con una concentración de 1,2 N. Si se mezclan estas 2 soluciones para obtener una solución C, si a esta solución se le adicionan 0,2 L de agua destilada, para obtener una nueva solución D. Cuál será la concentración de la solución D expresada en términos de Normalidad, Molaridad y %m/v. 31. Se tiene en el laboratorio 2 soluciones de Ácido difosforoso (A y B). La solución A se toma 800mL a una concentración de 5% en peso y una densidad de 0,90g/mL. La solución B se toma 600mL a una concentración de 5000 ppm. Si se toma un ½ del volumen de A, ⅓ del volumen de B y se mezclan para obtener una solución C, con una densidad de 1,012 g/ml. Si a esta solución C se le adiciona 13 gramos más Ácido difosforoso para obtener una nueva solución D, que posee una densidad 1,025 g/ml. Cuál será la concentración de esta solución en términos de Normalidad, Molaridad, %m/v y %m/m 32. Se pesan 42 g de Sulfito de cobalto (III) y se disuelven en suficiente agua destilada hasta completar 1,5 L de solución. De esta solución inicial se toman 250 ml y se diluyen con agua hasta completar 1 L de solución. Por último de esta solución se toman 100 ml y se llevan a un volumen final de 500 ml. Calcule la concentración de esta última solución en términos de Molaridad, Normalidad, %m/v, y Partes por Millón de cobalto.
Respuestas: 1. R= 600 g H 2 O 2. R= 1750 ml H 2 O 3. R= 92 ml 4. R= 26,5822 g KMnO 4 5. R= 11,24 %m/m 13,04 %m/v 6. R= 21,99 %m/m 25,07 %m/v 50267,85 ppm Ca 7. R= a. 79,18 ml b. 1,20 N 8. R= 1,2330 N 9. R= 18,75 ml 10. R= a. 158,51 ml b. 1000 ml H 2 O 11. R= 9,23 %m/m 10,44 %m/v 0,3998 m 12. R= 17,21 %m/v 0,5222 M 1,57 N 13. R= 17,95 g Hidróxido de bario 14. R= 6,15 g NaClO 15. R= 214,385 g Glucosa 16. R= 24,73 %m/m 23,16 %m/v 29,50 %v/v 17. R= 2,44 %m/m 0,2319 M 0,2319 N 0,2085 m 18. R= 0,4830 gramos 19. R= 2,1250 gramos 20. R= 40,27 %m/v 2,1333 M 6,40 N 402.727,33 ppm 21. R= 69,27 %m/m 97,67 %m/v 22. R= V 1 =2187,50 ml V 2 =1312,50 ml 23. R= V 1 =181,82 ml V 2 =318,18 ml 24. R= 6 gramos sulfato cúprico pentahidratado 0,5100 ppm Cobre 25. R= a. 0,3680 g Nitrato de cadmio b. 0,006226 M 0,01245 N 0,0001029Xsto 26. R= 0,02271 M 0,02271 N 0,40 %m/v 27. R= 1,5592 M 3,1185 N 1,5796 m 28. R= 136,3125 gramos ácido clorhídrico 7,1211 M 29. R= 0,6377 M 1,9134 N 0,5924 m 30. R= 0,7277 M 1,4554 N 2,48 %m/v 31. R= 0,3623 M 1,4492 N 5,29 %m/v 5,16 %m/m 32. R= 0,0039 M 0,0234 N 0,14 %m/v 460,86 ppm Cobalto Elaborada: Prof. Juan Carlos Guillen Cañizares Revisada: Prof. Cesar Rangel