Question

se disuelven 3g de azucar en 20mL de alcohol (d=0.8g/L). La disolución resultante ocupa 21mL. Calcula la densidad de la disolución y la concentración del azúcar en % en masa y en g/l

Answer 1

- La densidad de la disolución (d dis) es igual a la densidad de cada componente por su fracción molar o fracción volumétrica (Xi), es decir:

d dis =  Xaz x d az + Xalc x  dalc

- Para calcular la fracción  kilométrica de cada componente encontramos , tenemos:

X az + X alc = 1  

X alc = 20 ml /21 ml  →  X alc = 0.952

X az = 1 – Xac  →  X az = 1 – 0.952 → X az =  0.048

- Sabemos que la densidad es igual a la masa de una sustancia  por unidad de volumen que  ocupa.

d = m / V  

- El volumen que ocupa el azúcar en la disolución es igual a 1 ml:

V az = V dis – Valc  → V az = 21 ml – 20 ml  → V az = 1 ml

- Por tanto su densidad (d az), es:

d az = 3 g /0.001 L  → d az =  3000 g/L

- Y la densidad de la disolución, es:

d dis =  0.048 x 3000 g/L + 0.952 x  0.8 g/L  

→  d dis =  144 g/L +  0.76 g/L

→  d dis = 144.76 g/L

- Los gramos de disolución (m dis) son :

m dis = 144.76g /L x  0. 021 L   → m dis= 3.04 g

- El porcentaje en masa del azúcar ( % m az), es igual a:

% m az =  m az / M dis x 100  

→  % m az =  3 g / 3.04 g  →  % m azu =  98.6 %

- La concentración del azúcar en gramos / litros de disolución (g/L), es:

g/L =  3g / 0.021 L → g/L =  142.86