EXERCICIS DE QUÍMICA 1. Es prepara una solució amb 2 kg de sucre, 1 kg de glucosa i 100 kg d aigua destil lada. Calcula el tant per cent en massa de cada solut en la solució obtinguda. 1,94% de sucre 0,97% de glucosa 2. Calcula quants g de solut es necessiten per preparar 200 cm 3 de solució de nitrat de sodi, de composició en massa 3,2 g/l. Recorda que 200 cm 3 són 200 ml. = 0,64 g de NaNO 3 3. Calcula la molalitat d una solució aquosa del 5% d hidròxid de sodi que conté 200 g de solució. Si tenim 100 g de solució, 5 g són de solut i de dissolvent tindrem 95 g (o 0,095 kg). 1,32 m
4. En medicina s utilitzen unes solucions anomenades sèrums fisiològics que es solen injectar per via intravenosa. Aquestes reben noms diferents segons el solut dissolt. Així, el sèrum glucosat pot contenir un 5%, un 10% o un 20% en massa de glucosa (C6H12O6). Calcula... a.... la molalitat de cada un dels sèrums glucosats indicats. Sèrum 5%. 5 g de solut i 95 g de dissolvent. 0,29 m Sèrum 10%. 10 g de solut i 90 g de dissolvent. 0,62 m Sèrum 20%. 20 g de solut i 80 g de dissolvent. 1,39 m b.... les molècules de glucosa dissoltes en 1 g de sèrum glucosat al 10%. = 3,35 10 20 molècules
5. Una solució aquosa d àcid sulfúric al 15% en massa té una densitat de 1102 kg/m 3. Calcula... a.... la concentració molar de la solució. Recorda que, numèricament, és el mateix donar la densitat en kg/m 3 que g/l. Per fer aquest apartat partim d una suposició, i és que tenim 100 g de solució. Llavors, si tenim 100 g de solució, tindrem 15 g de solut. Si, com hem dit tenim, tenim 100 g de solució... [H 2 SO 4 ] = 1,65 M b.... la molalitat. Si tenim 100 g de solució i 15 g són de solut, de dissolvent tindrem 85 g (o 0,085 kg). 1,77 m
c.... la fracció molar del solut i la del dissolvent. = 0,97 = 0,03 Recorda que les fraccions molars de tots els components han de sumar 1. 6. En 1953 es va produir al Japó una dramàtica contaminació marina per mercuri que va afectar a peixos i persones. Des de llavors, cada país va establir la quantitat màxima de mercuri que podia contenir la carn d un peix per ser comercialitzat (1 ppm com a màxim en la majoria de països). Imagina que ets un químic que treballa en una empresa de conserva de peix i detectes que, en el darrer lot de llaunes de tonyina que s ha envasat, hi ha 0,1 mg de mercuri en 200 g de peix. En la teva mà hi ha la responsabilitat de permetre o no la seva comercialització. Què decidiries? ó 0,5 ppm La tonyina té una contaminació de mercuri inferior a l establerta per llei i, per tant, sí és pot comercialitzar.
7. Quin volum d una solució 0,75 M d àcid nitrós hauràs d agafar per preparar-ne 300 ml 0,30 M? Solució diluïda. 300 ml 0,30 M Solució concentrada.? ml 0,75 M = 120 ml de la solució concentrada 8. Quina quantitat en grams d una solució d hidròxid de sodi del 20% en massa conté el mateix número de grams de solut que 100 cm 3 d una solució 2 M d hidròxid de sodi? La segona solució té... Aquests grams també els té la primera solució. = 40 g dssó 9. Un àcid sulfúric concentrat de densitat 1,813 g/cm 3 conté un 91,33% d àcid. Calcula el volum de solució concentrada que es necessita per preparar 250 cm 3 d una solució 0,20 M. Solució diluïda. 250 ml 0,20 M Solució concentrada.? ml 1,813 g/ml 91,33% = 2,96 ml 3,0 ml de la solució concentrada
10. A 75 g d una solució del 15% en massa de sal comuna ( clorur de sodi ) en aigua, se li afegeix 30 ml d aigua. Calcula la concentració en % en massa i la molaritat de la solució resultant, sabent que la densitat de l aigua és 1 g/cm 3 i la densitat de la solució resultant 1,02 g/cm 3. % en massa. Per tant, dels 75 g de la solució inicial, tenim 11,25 g són de solut i 63,75 g de dissolvent. Si afegim 30 ml d aigua ( que són 30 g d aigua ja que, segons la densitat que dóna el problema, 1ml pesa 1 g ) la massa total de la dissolució passa a ser de 105 g ( 75 + 30 ). = 10,71% Molaritat. Falta saber el volum de la dissolució final. Per això tenim la seva densitat. [NaCl] = 1,9 M
11. L amoníac és molt soluble en l aigua. A la temperatura de 20ºC i pressió de 101 kpa, es dissolen 710 dm 3 d amoníac gas en un dm 3 d aigua. La solució obtinguda té una densitat de 0,88 g/cm 3 i s utilitza al laboratori amb el nom d amoníac concentrat. Calcula la concentració molar de la solució obtinguda. Considera que la densitat de l aigua a 20ºC és 1 g/cm 3. Primer hauríem de saber quants mols d amoníac s han dissolt. Però també s haurà de saber el volum que ocupa la solució. Sabent la seva densitat, si sabem la massa de la solució, sabrem el seu volum. I la massa serà la suma dels grams d amoníac i dels grams d aigua. 1 dm 3 d aigua = 1 l d aigua = 1000 g d aigua massa de la dssó = 500,48 + 1000 = 1500,48 g [NH 3 ] = 17,22 M
12. Calcula la massa d aigua que s ha d afegir a 100 cm 3 d una solució d àcid clorhídric de densitat 1,180 g/cm 3 i 36,23% en massa per tal d obtenir un àcid amb un 22,33% de massa i densitat 1,115 g/cm 3. Si sabem la massa de la solució que tenim a l inici i sabem la massa de solució que hem de tenir al final, la resta és la massa d aigua que s ha d afegir. Solució diluïda. 1,115 g/ml 22,33% Solució concentrada. 100 ml 1,180 g/ml 36,23% Solució inicial. Solució final. = 73,45 g d aigua
13. Determina la pressió de vapor d una solució, a 20ºC de temperatura, de 9 g de glucosa (C6H12O6) en 225 g d aigua pura sabent que la pressió de vapor de l aigua a aquesta temperatura és 17,53 mmhg. Recorda que la variació de la pressió de vapor sempre és de disminució respecte la pressió de vapor del dsst pur. P v dsso = 17,46 mmhg 14. Calcula la pressió osmòtica de 500 cm 3 d una solució de sacarosa (C12H22O11), que conté 12 g de sacarosa a 20ºC. = 1,68 atm
15. Per calcular la massa molecular d una substància es dissolen 20 g de la mateixa en 500 cm 3 d aigua. Aquesta solució és isotònica ( té la mateixa pressió osmòtica ) amb una solució de glucosa (C6H12O6) preparada amb 18 g en el mateix volum i temperatura. Calcula la massa molecular de la substància desconeguda. No podrem calcular les pressions osmòtiques pel fet de no tenir les temperatures però, si són les mateixes... PM = 200 g/mol 16. D una substància desconeguda es dissolen 24,00 g en 75,15 g d aigua. Si la solució formada congela a 1,80ºC, calcula la massa molecular de la substància, sabent que el valor de la constant crioscòpica de l aigua és 1,86 ºC kg/mol. PM = 330 g/mol