CAPÍTULO 1: LÍQUIDOS VITALES
Concentración de disoluciones
La molaridad (M) es una forma de expresar la concentración de
una disolución. Indica el número de moles de soluto que existen en un litro de
disolución y sus unidades son mol/L.
Ejemplo
Una disolución de hidróxido de potasio (KOH)
impuro (63 % en masa), se prepara al disolver 11.5g de esta sustancia en agua
hasta obtener un volumen de un litro. ¿Cuál es la concentración molar de la
disolución?
Masas
atómicas (g/mol): K= 39.1; O=16.0; H=1.0
Datos
Masa KOH=11.5g
Pureza KOH= 63%
Volumen de la disolución= 1L
Masa molar KOH=?
M=?
Procedimiento
1. Calcular la masa molar del KOH
Masa molar= (39.1 g/mol)+(16 g/mol)+(1 g/mol)= 56.1
g/mol
2. Relacionar la cantidad de soluto entre el volumen
de disolución. En este caso existen 11.5g de KOH impuros disueltos en un litro.
3. Colocar el dato de pureza considerar que por cada
100g impuros se tienen 63g puros de KOH.
4. Colocar la masa molar del KOH, tomando en cuenta
que por cada mol existen 56.1 g puros.
5. Verificar que las unidades se cancelen y se
conserven las unidades de molaridad
(mol/L).
La normalidad (N) es otra manera de expresar la
concentración de una disolución, ésta indica el número de equivalentes químicos
(e.q.) de soluto en un
litro de disolución.
Es importante conocer la fórmula química que
representa al soluto, porque a partir de ella se calcula el número de
equivalentes químicos (e.q.).
Si el soluto es un ácido, el número de equivalentes
químicos es igual al número de hidrógenos disociables [H+]. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) tiene un
hidrógeno disociable, por lo que un mol contiene un equivalente químico. Esto
se expresa como:
Así el ácido sulfúrico (H2SO4) tiene dos hidrógenos disociables, por lo que un mol contiene dos
equivalentes químicos y se expresa como:
El número de equivalentes químicos de una base es
igual al número de grupos oxhidrilo (OH-) que presente ésta. Por ejemplo, el hidróxido de sodio (NaOH) tiene un
grupo oxhidrilo, por lo que un mol contiene un equivalente químico. Esto se
expresa como:
El hidróxido de magnesio (Mg(OH)2) tiene dos grupos oxhidrilo, por lo que un mol
contiene dos equivalentes químicos. Esto se expresa como:
Si el soluto es una sal, el número de equivalentes
químicos está determinado por la carga del catión (número de cargas positivas)
del ion metálico en el compuesto. En el sulfato de hierro (III) (Fe2(SO4)3) hay dos átomos de hierro
con tres cargas positivas cada uno, por lo tanto el número total de cargas
positivas del hierro es seis, por lo que un mol contiene seis equivalentes
químicos. Esto se expresa como:
Ejemplo
Una disolución de ácido clorhídrico (HCl) se
preparó con 5mL del ácido con una pureza del 36%, densidad (ρ) de 1.19 g/mL y se
ajusta con agua hasta un litro.
¿Cuál es la concentración normal? masas atómicas
(g/mol): H=1.0; Cl= 35.5
Datos
Volumen HCl= 5mL
Volumen de la disolución= 1L
Pureza HCl= 36%
ρ = 1.19 g/mL
Masa molar HCl=?
N HCl=?
Procedimiento
1. Calcular la masa molar del HCl:
Masa molar= (1.0 g/mol)+(35.3 g/mol)= 36.5 g/mol
2. Relacionar la cantidad de soluto entre el volumen
de la disolución. En este caso existen 5mL en 1L de disolución.
3. Colocar el dato de densidad, considerando que los
gramos presentes en 1mL son impuros.
4. Escribir el dato de pureza tomando en cuenta que
por cada 100g impuros se tienen 36g puros de HCl.
5. Colocar la masa molar del HCl, tomando en cuenta
que por cada mol hay 36.5g puros.
6. Escribir el número de equivalentes químicos del
soluto. En este caso se tiene 1e.q.
en un mol.
7. Verificar que las unidades se cancelen y se
conserven las unidades de normalidad
(e.q./L).
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Guía de Estudio Química IV CD área 2
https://www.dropbox.com/s/8f4wn64lb8f2hh0/Gu%C3%ADa_estudio_qu%C3%ADmicaIV_CD_%C3%A1rea2.pdf
Bibliografía recomendada
Química. Estructura y dinámica
J. M. Spencer
1 comentario:
Muchas gracias profesor, ¡ya no lo tenían disponible en la prepa 1!
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