UNIDADES QUIMICAS Otra forma de expresar la concentracin

UNIDADES QUIMICAS Otra forma de expresar la concentración de una solución es empleando unidades químicas, éstas se diferencian de las unidades físicas ya que toman en cuenta la composición química del soluto y en algunos casos la del solvente. Entre las unidades químicas más utilizadas estudiaremos la molaridad y la molalidad Objetivo. Comprender y aplicar el concepto de molaridad y molalidad en la concentración de una solución.

En la solución de problemas por métodos químicos, es bastante común la conversión de una masa dada de soluto o disolvente a número de moles. Para simplificar el cálculo, la conversión se hace mediante la siguiente fórmula: Número de moles = masa del compuesto Masa molar del compuesto n= m Mm EJEMPLO: ¿Cuàntos moles hay en 28. 7 g de Na 2 SO 4 Datos m= 28. 7 grs. n= ? Formula n=m Mm Cálculos Respuesta Calculo de masa molar del Na 2 SO 4. ∴ en 28, 7 g Na = 2 x 23 = 46 hay 0. 202 moles S = 1 x 32 = 32 O = 4 x 16 = 64 Mm = 142 g/mol n= 28, 7 g = 0. 202 moles 142 g/mol

MOLARIDAD Esta unidad es muy útil para expresar concentraciones cuando se utiliza equipo volumétrico tales como probetas, buretas o pipetas, sólo se necesita pesar cierta cantidad de soluto que corresponda a la concentración deseada y se adiciona suficiente disolvente hasta completar un volumen determinado en un matraz volumétrico aforado. La molaridad de una solución se define como el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución. Molaridad (M) = Número de moles Litros de soluciòn M= n V

EJEMPLO 1 Calcule la molaridad (M)de una solución que se preparó pesando 28. 7 g de Na 2 SO 4 y añadiendo suficiente agua hasta completar un volumen de 500 ml de solución. ( Mm Na 2 SO 4 = 142 g/mol ) Datos Cálculos m=28, 7 g * Cálculo de los litros V= 500 ml Litros= 500 ml/L /1000 ml=0, 5 lts. Mm=142 g/mol n = 28, 7 g =0, 202 mol. 142 g/mol M=? * Aplicando fórmula. M=n/V , queda M= 0, 202 moles = 0, 404 moles/L 0, 5 L. Respuesta Por lo tanto, la molaridad de la solución es de 0. 404 M( hay 0, 404 moles de soluto en 1 litro de solución)

EJEMPLO 2 ¿Cuantos gramos de Kl hay en 360 ml de una solución 0. 55 M? . (Masa molar (Mm)KI= 166 g/mol) Datos m=? V=360 ml =0, 36 L. M=0. 55 moles/ L Fórmulas * M= n V entonces: n = M x V * Masa KI = Número de moles x masa molar m = n x Mm Cálculos n = 0, 550 moles/L x 0, 360 L n = 0, 198 moles m = 0, 198 moles x 166 g/mol m= 32, 9 gramos de KI Respuesta Hay 32, 9 gramos de KI en 360 ml de solución 0. 55 M

Molalidad También se conoce como concentración molal. La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de solvente. Molalidad (m) = Número de moles soluto Kilogramo de solvente m= n Kg. solvente

EJEMPLO: Se agregan 5 gramos de ácido clorhídrico HCI(Mm=37 g/mol) a 35 grs. de agua¿Cuál es la concentración molal de la solución ? Datos soluto=5 g HCI solvente= 35 grs =0, 035 Kg Mm HCI=37 g/mol n= ? m =X Cálculos *De los moles de soluto: n= 5 g / 35 g/mol =0, 142 mol *Aplicando m=n/ kg solvente queda: m = 0, 142 moles= moles 4, 05 moles/Kg. 0, 035 Kg Respuesta Por lo tanto, la molalidad de la solución es 4, 05 molal o 4, 05 m. ( Hay 4, 05 moles de HCI en un kg de solvente)

EJERCICIOS PROPUESTOS 1. Calcular la molaridad de cada una de las soluciones siguientes: • 1. 50 g de KBr en 1. 60 L de solución • 2. 78 g de Ca(N 03 )2 en 150 ml de solución • 2. 50 g de Co (NO 3) 2 en 80 ml de solución 2. Calcule la cantidad en gramos de soluto que se necesita para preparar las siguientes soluciones acuosas: • 500 ml de solución de Na. Br 0. 110 M • 250 ml de solución de Ca. S 0. 140 M • 720 m. I de solución de Na 2 SO 4 0. 155 M 3. El amoniaco comercial tiene una concentración de 29 % m/m y una densidad de 0. 90 g/ml. ¿Cuál es la molaridad de esta solución? . Dato. masa molar amoníaco =17 g/mol 4. Una solución de ácido sulfúrico que contiene 571, 6 g de H 2 S 04 por litro de solución tiene una densidad de 1, 329 g/ml. Calcular: a) el porcentaje m/m b) la molaridad del ácido sulfúrico en solución.

5. ¿Qué masa de soluto se necesita para producir? : a. - 2, 50 litros de disolución 1, 20 M de Na. OH. b. - 50 m. L de disolución 0, 01 M de Ag. NO 3 c. - 400 m. L de disolución 1 M de hidróxido de zinc (Zn(OH)2). 6. -. 25 grs de alcohol etílico (C 2 H 5 OH, masa molar= 46 g/mol) se mezclan con 125 gramos de agua ¿Cuál es la concentración molal de la solución? 7. - ¿ Qué significa que una solución de KI (cloruro de potasio)tenga una concentración 0, 6 molal? 8. - Determine la molalidad de una solución que se ha preparado con 30 gramos de bicarbonato de sodio (Na. HCO 3) y 1 litro de agua. (Densidad del agua 1 g/c. c. ) Datos. Masas molares en g/mol) Na=23 , H=1 , O=16 , C=12, Ag= 107, N=14 , Zn= 65, K=39, Br=80, Ca=40 Co=58, S= 32, Na. HCO 3 =84, Zn (OH)2 = 99 Equivalencias : 1 litro=1000 c. c. =1000 milílitros 1 kg = 1000 g.