Soluciones Adaptación de: Ileana Nieves Martínez http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/89/saltinwat ersolutionliquid.jpg/220px-saltinwatersolutionliquid.jpg Soluciones Mezclas Homogéneas ej: aire y agua de mar Se forman espontáneamente Se favorecen energéticamente Soluto menor cantidad puede cambiar de fase Disolvente mayor cantidad mantiene su estado o fase 2 1
Tipos de Soluciones Comunes FASES Solución Soluto disolvente Ejemplo Gaseosas Gas Gas Aire (mayormente N 2 & O 2 ) Líquidas Gas Líquido Sólido Líquido Líquido Líquido Soda (CO 2 en H 2 O) Vodka (C 2 H 5 OH en H 2 O) Agua de mar (NaCl en H 2 O) Sólidas Sólido Sólido Latón (Zn en Cu) Soluciones: Hg + algún metal = amalgamas Soluto y disolvente son metales = aleaciones 3 Ejemplo de soluciones Soluto Disolvente Ejemplo Gas Gas Aire (O 2 en N 2 ) Gas Líquido Club soda (CO 2 en H 2 O) Gas Sólido Convertidor catalítico (Co ads. en Pt) Líquido Gas Vapor de agua en aire Líquido Líquido Vodka (alcohol etílico en agua) Líquido Sólido Amalgamas dentales (Hg en Ag) Sólido Gas Naftaleno en aire Sólido Líquido Agua de mar Sólido Sólido Acero y otras aleaciones (Zn en Cu) Tro: Chemistry: A Molecular Approach 4 2
Latón Tipo Densidad Fuerza de tracción Usos 5 Solubilidad - Definición Máxima cantidad de soluto que se puede disolver en un cantidad dada de disolvente a una T dada. Soluble: el soluto se disuelve en el disolvente Sólidos: o sal en agua Gases siempre son solubles entre sí. Líquidos son miscibles cuando se disuelven entre sí. o Alcohol en agua o bromo en cloruro de metileno Insoluble: una sustancia NO se disuelve en otra Líquidos: aciete y agua (inmiscibles) Depende de: La naturaleza de los componentes Tipos de FA intermoleculares 6 3
Mezcla espontánea Cuando se remueve la barrera, ocurre una mezcla espontánea y se produce una de concentración uniforme Diferencia en concentración Concentración uniforme Cuando se ponen en contacto soluciones con diferentes concentraciones de soluto, se mezclan espontáneamente para distribuirse uniformemente. 7 Atracciones Intermoleculares Estas fuerzas pueden contribuir o pueden oponerse a la formación de la. Dispersión D-D P-H I-D 8 4
Interacciones de para di Interacciones disolvente-disolvente Interacciones soluto-soluto Interacciones disolvente-soluto El S y D se mezcla si se sobrepasa las FA: 1. soluto soluto, (S-S) 2. disolvente-disolvente, (D-D) Ambos procesos son endotérmicos. Se crean nuevas FA soluto-disolvente, (S-D). Proceso exotérmico. 9 Interacciones relativas y la formación de soluciones S-D > S-S + D-D S-D = S-S + D-D S-D < S-S + D-D Sí Sí Tal vez* * Dependerá de la compensación por el aumento en la entropía de mezcla. 10 5
Se disolverá? Regla dorada de la Química Igual disuelve igual Estructuras similares Disolventes polares Moléculas polares Compuestos iónicos Disolventes no-polares Moléculas no-polares 11 Clasificación de Disolventes Disolvente Clase Característica estructural Agua (H 2 O) polar O-H Alcohol metílico (CH 3 OH) Polar O-H hidrofílicos Alcohol etílico (C 2 H 5 OH) Polar O-H Acetona (C 3 H 6 O) Polar C=O Tolueno (C 7 H 8 ) No-Polar C-C & C-H Hexano (C 6 H 14 ) No-Polar C-C & C-H hidrofóbicos Dietlil éter C 4 H 10 O) No-Polar C-C, C-H & C-O Tetracloruro de Carbono (CCl 4 ) No-Polar C-Cl (polar), pero simétrica 12 6
Ejemplo 12.1a: Prediga si la siguiente vitamina es soluble en grasa o en agua Agua es polar. Grasa es no polar Los 4 grupos OH hacen la molécula bien polar y también forma PH con agua. La Vitamina C es soluble en agua. Vitamina C 13 Ejemplo 12.1b: Prediga si la vitamina a continuación es soluble en grasa o en agua. Agua polar Grasa no polar. Los dos grupos C=O son polares, pero su simetría geométrica sugiere que se cancelan y la molécula es no polar. La Vitamina K 3 es soluble en grasa. Vitamina K 3 14 7
Práctica Decida si las especies a continuación son más solubles en hexano, C 6 H 14, o en agua naftaleno Molécula No-polar más soluble en C 6 H 14 fromalehído Ácido esteárico molécula polar más soluble en H 2 O Parte no-polar dominante más soluble en C 6 H 14 15 Práctica Explique las tendencias de solubilidad observadas en la tabla a continuación. Contienen grupo OH polar y CH n no-polar. Hacia abajo la parte no polar es más grande, y OH es constante. Solubilidad/agua (polar) disminuye y en hexano (nopolar) aumenta 16 8
Calor de Solución (H sol n ) NaOH + agua libera calor (H < 0) El envase se calienta NH 4 NO 3 + agua absorbe calor (H < 0) El envase se enfría Por qué? 17 Proceso de Solución El H total de depende de los tres procesos H sol n = H soluto + H disolvente + H mezcla H dislovente > 0 H soluto > 0 1. Añadir energía para sobrepasar todas las interacciones S-S 2. Añadir energía para sobrepasar algunas interacciones D-D 3. Formar atracciones S-D nuevas, liberando energía 18 9
Factores energéticos para la formación de E total (S-S y D-D) < E liberada Proceso es exotérmico (S-D) E total (S-S y D-D) > E liberada (S-D) Proceso es endotérmico 19 Iones en agua: Interacciones PH y ID FA S D : iones en agua = ID FA D D : agua = PH Iones/agua hidratados H mezcla es bien exotérmico 20 10
Calor de hidratación, H hid H hidratación = H disolvente(d D) + H mezcla(s D) Es el calor liberado cuando 1 mol de iones gaseosos se disuelven en agua. H soluto(s S) = H red cristalina En soluciones acuosas de compuestos iónicos, las FA entre iones = energía de la red cristalina 21 H para compuestos iónicos H = H soluto + {H disolvente + H mezcla } H = H red cristalina + {H disolvente + H mezcla } H = H red cristalina + H hidratación H = H hidratación H red cristalina Para soluciones acuosas de compuestos iónicos el H es la diferencia entre el H hidratación y la Energía de la red cristalina 22 11
H Hidratación nergía H soluto = red H soluto = +821 kj/mol hidratación = 819 kj/mol soln = + 2 kj/mol H = H hidratación H energía de la red 23 Práctica Calcule la energía de la red para KI si el H sol n = +21.5 kj/mol y el H hidratación = 583 kj/mol. H sol n = H hidratación H red H red = H hidratación H sol n 24 12
Equilibrio de soluciones Soluto + Disolvente r di >> r deposición (soluto continúa disolviendose) donde r representa la rapidez. Soluto + Disolvente r di = r deposición la se satura con soluto. no se sigue disolviendo. 25 Equilibrio de soluciones Cuando cloruro de sodio se añade al agua, los iones de sodio y cloro comienzan a disolverse A medida que la se concentra algunos de los iones de sodio y cloro se recristalizan para formar cloruro de sodio Cuando la rapidez de di iguala la rapidez de recristalización, se alcanza un equilibrio dinámico. (a) inicial Rapidez de di > rapidez de cristalización (b) di Rapidez de di = rapidez de cristalización (c) Equilibrio dinámico 26 13
Equilibrio de soluciones Cuando cloruro de sodio se añade al agua, los iones de sodio y cloro comienzan a disolverse A medida que la se concentra algunos de los iones de sodio y cloro se recristalizan para formar cloruro de sodio Cuando la rapidez de di iguala la rapidez de recristalización, se alcanza un equilibrio dinámico. (a) inicial Rapidez de di > rapidez de cristalización (b) di Rapidez de di = rapidez de cristalización (c) Equilibrio dinámico 27 Límite de Solubilidad Solución saturada: alcanza equilibrio dinámico entre S y D. Si añade más S no se disolverá. La [S] saturación depende de T (y de P para gases). Solución insaturada: [S] < [S] saturación. Por lo tanto se puede disolver más S a esta T. Solución sobresaturada [S] > [S] saturación 28 14
Cómo se puede lograr que un disolvente aguante más soluto del que es capaz? Prepararlas en condiciones diferentes a las del salón y permitir que lleguen a las condiciones de salón lentamente. Algunos solutos, quedan atrapados entre las moléculas del D y la sol n se torna sobresaturada cuando cambian las condiciones. Las soluciones sobresaturadas Son inestables. pierden todo el S que está por encima de saturación cuando se perturban. Ejemplo: mover bebidas carbonatadas. 29 Añadir un cristal de NaC 2 H 3 O 2 a una sobresaturada 30 15
Dependencia de la Temperatura sobre la solubilidad de los sólidos en agua Solubilidad (s): Las unidades de s: gramos de soluto disueltos en 100 g de agua (g S /100g D ) Aumenta (generalmente) cuando la T aumenta, cuando H es endotérmico Las curvas de solubilidad se usan para predecir si una con un S en particular está saturada (en la linea), insaturada (debajo de la linea), o sobresaturada (encima de la linea). 31 Curvas de Solubilidad Solubilidad (g soluto /100g H 2 O) Temperatura, C 32 16
Dependencia en Temperatura de la solubilidad de los sólidos en agua (g s /100 g H 2 O) 33 50 g KNO 3 en: 1) 100 g H 2 O a 34 ºC 2) 100 g H 2 O a 50 ºC 3) 50 g H 2 O a 50 ºC 100 g NH 4 Cl en: Práctica Decida si cada una de las soluciones a continuación está saturada, insaturada, o sobresaturada sobresaturada Solubilidad de algunas sales en agua 1) 200 g H 2 O a 70 ºC insaturada 2) 150 g H 2 O a 50 ºC sobresaturada Solubilidad, g sal/100 g de agua saturada Temperatura, C 34 17
Purificación por Recristalización Remoción de impurezas a los sólidos es un procedimiento común en Química disolver un sólido en un disolvente caliente hasta que se sature la. Cundo la se enfría lentamente, el sólido se cristaliza dejando las impurezas fuera. 35 Recristalización de KNO 3 KNO 3 se puede purificar disolviendo un poco menos de 106 g en 100 g de agua a 60 ºC luego dejando que se enfríe lentamente Cuando se enfría a 0 ºC solo 13.9 g quedan en, el resto se precipita Solubilidad de KNO 3 en agua Solubilidad, g sal/100 g de agua Temperatura, C 36 18
Concentraciones Descripción de soluciones por su composición (componentes y cantidades relativas) Catindad cualitativa de soluto: Diluída y concentrada Cantidad cuatitativa de soluto (a veces de disolvente) Concentración 37 Molaridad, M n mol soluto M V L Moles de soluto = n soluto Litros (L) de = V CaCl 2 (ac) = Ca 2+ (ac) + 2 Cl (ac) 38 19
Molalidad, m nsoluto mol m kg kg disolvente Moles de soluto (S) = n soluto kilogramos (kg) de disolvente (D) = kg disolvente Considera la cantidad de disolvente (NO de ). D S NO varía con T ya que se basa en masas NO en volúmenes 39 Partes de soluto en Partes de Unidad Símbolo n soluto x10 n Por ciento (%) 2 Partes por mil ppmil 3 Partes por millón ppm 6 Partes por billón ppb 9 Puede ser en términos de masa o volumen Generalmente en las mismas unidades Por peso (m/m) en gramos, kilogramos, lbs, etc. Por volumen (V/V) en ml, L, galones, etc. Por peso y volumen (m/v) combinados en gramos y ml 40 20
Concentración en por ciento (%) soluto Por ciento,% x100 masasoluto % por peso x100 masa masa masa masa soluto disolvente Vsoluto % por volumen x100 V peso masasoluto, g % volumen x 100 V, ml V V V soluto disolvente masa V V soluto disolvente 41 Concentración en partes por millón (ppm) V V soluto ppm x10 ppm por peso 42 masa masa 6 soluto masa masa masa ppm ppm disolvente disolvente x10 soluto disolvente por volumen V peso volumen V V V masa V soluto x10 soluciones diluidas, g x10, ml soluto soluciones diluidas 6 6 6 21
ppm PPM masa masa mg soluto x10 mg soluto soluto ppm kg L 6 g soluto por 1,000,000 g (10 6 g ) mg soluto por 1 kg of 1 L de agua = 1 kg de agua Para soluciones diluidas, la diferencia en la densidad de agua pura y la de la sol n es descartable 43 Conversión de unidades Material suplementario ppm cantidad de soluto cantidad de x10 gt gd gs sol ' n dil. y D H2O 3 3 g S 1gD 10 ml10 mg x 6 10 gd ml 1L 1g mg de soluto mg de soluto ppm kg de L de 6 Tro: Chemistry: A Molecular Approach 44 22
Concentración en partes por billón (ppb) V V soluto ppb x10 ppb por peso 45 masa masa 9 soluto masa masa masa ppb ppb disolvente disolvente x10 soluto disolvente por volumen V peso volumen V V V masa V soluto x10 soluciones diluidas, g x10, ml soluto soluciones diluidas 9 9 9 Fracción Molar, X A fracción molar de A, moles de A na xa moles totales nt n n n n... n Es la fracción de moles de un componente relativo a los moles totales en la No tiene unidades xi 1 por ciento mol = fracción molar x 100% T A B C disolvente 46 23
Ejemplo 12.3: Qué volumen de una de soda al 10.5% (m/m) contiene 78.5 g de azúcar? (d soln = 1.04 g/ml) Datos: 78.5 g azúcar? volumen, ml g componente % 100 747.6 g sol ' n x g totales 10.5%(m/m) = 10.5 g azúcar en 100 g sol n 1 ml sol n = 1.04 g 10.5 78.5 g A 100 x g 78.5g x g 747.6 g 100 A 10.5 sol ' n 1.00 ml x 719 ml 1.04 g sol ' n 48 24
Alternativa #2 para el Ejemplo 12.3: Qué volumen de una de soda al 10.5% (m/m) contiene 78.5 g de azúcar? (d soln = 1.04 g/ml) 78.5 g azúcar? volumen, ml 78.5g A x 100 10.5 g g 747.6 g sol ' n A Datos: 10.5 g azúcar en 100 g sol n 1 ml sol n = 1.04 g 78.5g A g x100 747.6 g 10.5g 1.00 ml x 719 ml 1.04 g sol ' n A sol ' n 49 Preparación de soluciones Necesita saber la cantidad y la concentración de la Calcular la masa de S necesaria Comenzar con la cantidad de sol n Usar la concentración como factor de conversión 5% por peso 5 g soluto 100 g Disolver los gramos de soluto en suficiente cantidad de disolvente para alcanzar el total de necesario. 50 25
Práctica Cómo prepararía 250.0 ml al 19.5% (m/m) de CaCl 2? (d = 1.18 g/ml) Preparar 250.0 ml Datos:? masa de CaCl 19.5 g CaCl 2 en 100 g sol n 2, g 1 ml sol n = 1.18 g 1.18g 250 ml x 295 gsol ' n 1mL % gcomponente 100 x gtotales gcacl 2 295 g sol ' n x100 19.5% 295 g x0.195 57.5 gcacl sol ' n 2 Disolver 57.5 g de CaCl 2 en suficiente agua para un total de 250.0 ml 51 Ejemplo 12.4a-e : Para una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O y volumen de 515 ml, calcule: 1) Molaridad, M n L S sol ' n moles g PM MV 2) Molalidad, m n kg S D 3) Por ciento por peso, %(m/m) g g S Totales x100 4) Fracción molar, x i ni n totales 1) Por ciento por mol, % x i ni n totales x100 Tro: Chemistry: A Molecular Approach 52 26
Ejemplo 12.4a-e: Para una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O y volumen de 515 ml, calcule: n g S 1) Molaridad, M PM CHO 12x21x616x262 2 6 2 mol M moles L 2 6 2 2) Molalidad, m m n kg 0.277 moles C H O 0.515 Lsol'n 0.277 moles S 2 6 2 D 0.500kg CHO H O 3) Por ciento por peso, %(m/m) Totales C2H6O2 H2O 2 6 2 % m CHO m x100 3.33% Tro: Chemistry: A Molecular Approach 53 2 moles de C H O 0.554m g 17.2g 500g 517.2g 17.2g L n kg 517.2g sol ' n S D T g g S Totales 0.538M x100 17.2gC 2H6O2 2 6 2 g 62 molc 2 H 6 O 2 0.277 moles Ejemplo 12.4a-e: Para una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O y volumen de 515 ml, calcule: 4) Fracción molar, x i n x HO 2 500gH O 2 18 g mol ni n 5) Por ciento por mol, %x i totales 27.75molesH O molesc2h6o2 molesc2h6o2 molestotales ni n totales 2 PM 12x21x616x262 CHO 2 6 2 3 2 9.89x10 x10 0.989% moles de C H O 0.277 27.27 9.89x10 0.277 3 x100 17.2gC 2H6O2 2 6 2 g 62 molc 2 H 6 O 2 g mol 0.277 moles Tro: Chemistry: A Molecular Approach 54 27
Práctica: Para una preparada disolviendo 34.0 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml, calcule: (PM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) 1) Molaridad M n L S sol ' n 2) molalidad m n kg 3) Por ciento por peso % m gs m g x100 S D Totales 4) Fracción molar x i ni n totales Tro: Chemistry: A Molecular Approach 55 Práctica: Para una donde 34.0 g de NH 3 se disuelven en 2.00 x 10 3 ml calcule: (PM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) 1) Molaridad 34gNH3 molesnh g 2.0 moles 3 17.04 moles 2.00moles molnh 3 S NH3 M 1.00M L sol'n 2.00 L sol'n 2) molalidad moles 2.00moles S NH3 m 1.00m kg D 2.00kg H2O 3) Por ciento por peso g 34.0g 2000g 2034g Totales NH3 H2O 34g 3 % m NH m x100 1.70% 2034gT 4) Fracción molar n HO 2 2000gH2O 18 g mol 111.11molesH O x 1.177x10 moles NH3 2.00 moles NH3 2 molestotales 2.00111.11 2 Tro: Chemistry: A Molecular Approach 56 28
ppm Práctica: Calcule ppm de una donde se disuelven 0.34 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml (PM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) g g soluto x10 6 g 0.34g 2000g 2000.34g 2000g Totales NH3 H2 O sol ' n sol ' n 0.34g NH 3 6 ppm x10 170 ppm 2000g mg L T soluto sol ' n 340mg ppm 2L sol ' n 170 ppm Tro: Chemistry: A Molecular Approach 57 Conversión de unidades 29
x i n s M s soluto V s m g s g M D D n D disolvente s g D soln V D soln % m/m V soln % V/V M= m/v Tro: Chemistry: A Molecular Approach 59 Unidades de concentración y cantidades de Fracción Molar Cantidad de soluto (moles) Cantidad de (moles) molalidad (m) Cantidad de soluto (moles) Masa de disolvente (kg) Cantidad de moles Masa molar masa masa Masa molar Cantidad de moles soluto Masa de densidad densidad disolvente Volumen Partes por masa Masa de soluto Masa de Volumen de Volumen Partes por volumen Volumen de soluto Volumen de Molaridad (M) Cantidad de soluto (moles) Volumen de (L) 60 30
Ejemplo 12.5: Cuál es la molaridad de una de glucosa (C 6 H 12 O 6 ) al 6.55% por peso? (dsol n= 1.03 g/ml) 6 12 6 6.55% 6.55g en100g moles de C H O PM 12x6 12x1 16x6 180 g mol CH O CH O 6 12 6 6 12 6 180 6.55g soln ' C6H12O6 g mol 6.55 gc 6 H 12 O 6 0.364moles CH O 6 12 6 V 100g x 97.0mL0.097L 1mL sol ' n sol ' n 1.03g sol ' n M 0.364moles 0.097L C6H12O6 sol ' n 0.374M Tro: Chemistry: A Molecular Approach 61 Práctica Calcule la molalidad de una 16.2 M H 2 SO 4 (ac) (PM H2SO4 = 98.08 g/mol, d sol n = 1.80 g/ml) g 16.2molesH 2SO4 moles 16.2M PM MV 1L g 16.2moles x PM H SO H SO H SO g H SO 2 4 2 4 2 4 g x g 2 4 16.2 98.08 H SO 1589 2 4 mol H2SO4 1.80g ' V 1000mL g 1000mL x sol n 1800g sol ' n sol ' n 1mL sol ' n g 1800g 1589g 211g 0.211kg disolvente sol ' n H SO H O H O 2 4 2 2 m 16.2moles H2SO4 0.211kg 77 H2O m Tro: Chemistry: A Molecular Approach 62 31
Ejercicio del texto (51) Se prepara una de NaCl con 112 g de la sal en 1.00 L de. (PM NaCl = 58.5 g/mol, d sol n = 1.08 g/ml) Calcule: 1) Molaridad (M) gnacl 1mol molesnacl 112gNaCl x 58.5g 1.92moles NaCl NaCl PM M 1.92moles NaCl 1.00L 2) molalidad (m) sol ' n 3) Por ciento por peso NaCl g ' V 1000mL g 1, 000 ml x 1.08gsol ' n g 1000 ml x 1080g sol ' n 112g 1080 g NaCl sol ' n 1mL m % x100 10.4% m sol ' n 1.08 sol n ml disolvente sol ' n NaCl2 H2O H2O 1.92molesNaCl 0.968kgH2O sol ' n 1080 g g 1080g 112g 968g 0.968kg m 2m sol ' n Tro: Chemistry: A Molecular Approach 63 Ejercicio del texto (59) Describa cómo preparar 1.15 L de una de HNO 3 0.100 M a partir de la soución comercial 70.3 % HNO 3 por peso y su densidad es 1.41 g/ml y PM = 63.013 g/mol 70.3% d=1.41g/ml V f = 1.15 L M f = 0.100 M HNO3 3 0.07092Lsol ' n sol ' n M V M V 70.3% V 100g x 70.92mL 1mL sol ' n sol ' n 1.41g sol ' n M comercial HNO 1.114 moles 15.7 M comercial comercial final final HNO HNO HNO HNO 3 3 3 3 3 comercial 15.7 x V 0.100 x1.15 L V V =? comercial HNO HNO 3 0.100 x1.15l 15.7 70.3gHNO 3 100.0gsol ' n 70.3gHNO 3 g 1.114 63.013 HNO 3 3 mol moles moles HNO 0.00732 L Tro: Chemistry: A Molecular Approach 64 32
Problemas según el texto Material Suplementario Ejemplo 12.4a: Cuál es la molaridad de 515 ml de una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O? Dado: 17.2 g C 2 H 6 O 2, 0.500 kg H 2 O, 515 ml sol n Encuentre: Molaridad (M) 0.2771 mol C 2 H 6 O 2, 0.500 kg H 2 O, 0.515 L Plan g C 2 H 6 O 2 mol C 2 H 6 O 2 Conceptual: ml sol n L sol n M Relaciones: M = mol/l, 1 mol C 2 H 6 O 2 = 62.07 g, 1 ml = 0.001 L Resolver: cotejo : La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 66 33
Práctica Calcule la molaridad de una hecha disolviendo 34.0 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml de Dado: Encuentre: 34.0 g NH 3, 2000 ml sol n M 2.00 mol NH 3, 2.00 L soln g NH 3 mol NH Plan 3 Conceptual: ml sol n L sol n M Relaciones: M = mol/l, 1 mol NH 3 = 17.04 g, 1 ml = 0.001 L Resolver: cotejo : La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 67 Ejemplo 12.4b: Cuál es la molalidad de una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O para hace 515 ml de? Dado: Encuentre: 17.2 g C 2 H 6 O 2, 0.500 kg H 2 O, 515 ml sol n m Plan Conceptual: g C 2 H 6 O 2 mol C 2 H 6 O 2 kg H 2 O Relaciones: m = mol/kg, 1 mol C 2 H 6 O 2 = 62.07 g Resolver: m cotejo : La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 68 34
Práctica Calcule la molalidad de una al disolver 34.0 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml de agua (MM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) Dado: 34.0 g NH 3, 2000 ml H 2 O Encuentre: m g NH 3 mol NH Plan 3 Conceptual: ml H 2 O g H 2 O kg H m 2 O Relaciones: m=mol/kg, 1 molnh 3 =17.04 g, 1kg=1000 g, 1.00g=1 ml Resolver: cotejo : La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 69 Práctica Calcule la molalidad de una al disolver 34.0 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 g de. (MM NH3 = 17.04 g/mol) Dado: Encuentre: 34.0 g NH 3, 2000 g solution m g NH 3 mol NH Plan 3 Conceptual: g sol n g H 2 O kg H 2 O Relaciones: m=mol/kg, 1 molnh 3 =17.04 g, 1kg=1000 g Resolver: m cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 70 35
Ejemplo 12.4c: Cuál es el por ciento por peso de una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O para hacer 515 ml de? Dado: Encuentre: 17.2 g C 2 H 6 O 2, 0.500 kg H 2 O, 515 ml sol n %(m/m) Plan Conceptual: g solvent Relaciones: 1 kg = 1000 g Resolver: g C 2 H 6 O 2 g sol n % cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 71 Práctica Calcule el por ciento por peso de una al disolver 34.0 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml de agua (MM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) Dado: Encuentre: 34.0 g NH 3, 2000 ml H 2 O %(m/m) g NH Plan 3 Conceptual: ml H 2 O g H 2 O Relaciones: % = g/g x 100%, 1.00 g=1 ml Resolver: g sol n % cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 72 36
Práctica Calcule los ppm de una al disolver 0.34 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml de agua (MM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) Dado: Encuentre: 0.340 g NH 3, 2000 ml H 2 O ppm 0.340 g NH 3, 2000 g H 2 O, 2000 g g NH Plan 3 Conceptual: ml H 2 O g H 2 O Relaciones: ppm = g/g x 10 6, 1.00 g=1 ml Resolver: g sol n ppm cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 73 Ejemplo 12.4d: Cuál es la fracción molar de una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O para hacer 515 ml de? Dado: 17.2 g C 2 H 6 O 2, 0.500 kg H 2 O, 515 ml sol n Encuentre: g C 2 H 6 O 2 mol C 2 H 6 O Plan 2 Conceptual: g H 2 O mol H 2 O Relaciones: = mol A /mol tot, 1 mol C 2 H 6 O 2 =62.07 g, 1 mol H 2 O=18.02 g Resolver: cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 74 37
Práctica Calcule la fracción molar de una al disolver 34.0 g de NH 3 en 2.00 x 10 3 ml de agua (MM NH3 = 17.04 g/mol, d H2O = 1.00 g/ml) Dado: Encuentre: 34.0 g NH 3, 2000 ml H 2 O 2.00 mol NH 3, 111.1 mol H 2 O, 113.1 tot mol Plan Conceptual: Relaciones: Resolver: g NH 3 mol NH 3 ml H 2 O g H 2 O mol H 2 O =mol/mol, 1 mol NH 3 =17.04 g, 1mol H 2 O =18.02 g, 1.00 g =1 ml cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 75 Ejemplo 12.4e: Cuál es el por ciento por mol de una preparada mezclando 17.2 g de C 2 H 6 O 2 con 0.500 kg de H 2 O para hacer 515 ml de? Dado: Encuentre: 17.2 g C 2 H 6 O 2, 0.500 kg H 2 O, 515 ml sol n Plan Conceptual: Relaciones: g C 2 H 6 O 2 mol C 2 H 6 O 2 g H 2 O mol H 2 O % = mol A /mol tot, 1 mol C 2 H 6 O 2 = 62.07g, 1 mol H 2 O=18.02 g Resolver: cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 76 38
Ejemplo 12.5: Cuál es la molaridad de una de glucosa (C 6 H 12 O 6 ) al 6.55% por peso?(d sol n = 1.03 g/ml) Dado: Encuentre: 6.55%(m/m) C 6 H 12 O 6 M 6.55 g C 6 H 12 O 6, 100 g sol n 0.03636 mol C 2 H 6 O 2, 0.09709 0L g C 6 H 12 O 6 mol C 6 H 12 O Plan 6 Conceptual: g sol n ml L sol n M Relaciones: M =mol/l, 1mol C 6 H 12 O 6 =180.16g, 1mL=0.001L, 1mL=1.03g Resolver: cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 77 Práctica Calcule la molalidad de una 16.2 M H 2 SO 4 (ac) (MM H2SO4 = 98.08 g/mol, d sol n = 1.80 g/ml) Dado: Encuentre: 16.2 M H 2 SO 4 m 16.2 mol H 2 SO 4, 1.00 L sol n 16.2 mol H 2 SO 4, 0.210 kg H 2 O g H 2 SO 4 mol H 2 SO 4 Plan Conceptual: m g H L g sol n 2 O kg H 2 O ml Relaciones: m=mol/kg, 1molH 2 SO 4 =98.08g, 1kg=1000g, 1.80g=1mL Resolver: cotejo: La unidad está correcta, la magnitud es rasonable 78 39