Question

una jarra de limonada contiene :2gramos de azucar (Cl²H²²D¹²) 2 moles de hielo y 495ml de agua; y 1,8 gramos de limones
1¿cuantos moles de azucar tiene la limonada?
2¿cual es el % p/p de los limones en la limonada?
3¿cual es el % p/p de la azucar en la limonada?​
4¿cual es la fracción molar del agua en la limonada?
5¿cuantos moles de agua se emplearon en total?
6¿cuantos gramos de agua se emplearon en total?
7¿cuantos moles de limones se emplearon, si los limones representan el ácido cítrico cuyo peso molecular es de 1g2, 12gr mol?

Answer 1

Para determinar el número de moles y la cantidad de gramos presentes, es necesario conocer la masa molecular del compuesto en cuestión. Por otra parte, las medidas de concentración % (p/p) y fracción molar pueden determinarse mediante las siguientes expresiones:

% (p/p) = (peso del soluto/ peso de la disolución) * 100

Fracción molar= moles del compuesto/ moles totales

1) La masa molecular del ázucar (C12H22O11) es: 342.3 g/mol

El número de moles es:

moles azúcar: 2 g * ( 1 mol/ 342.3 g) = 5.85 x 10 ^ -3  moles

2) Considerando la ecuación:

% (p/p) = (peso del soluto/ peso de la disolución) * 100

peso del soluto= 1.8 g

peso de la disolución= masa azúcar + masa agua (masa hielo + masa agua líquida) + masa limón

Masa agua:

- Cantidad de hielo:

MW H2O= 18 g/mol

masa hielo= 2 mol * 18 g/mol= 36 g

- Cantidad de agua líquida:

Densidad del agua= 1 g/ml

masa agua líquida= 495 ml * 1 g/ml= 495 g

masa agua: 36 + 495 = 531 g

Peso de la disolución= 2 + 531 + 1.8= 534.8 g

Reemplazando:

% (p/p) = (1.8/ 534.8) * 100 = 0.34 %

3) De manera similar al numeral anterior:

% (p/p) = (2/ 534.8) * 100 = 0.37 %

4) La fracción molar de agua se puede determinar mediante la expresión:

Fracción molar H2O= moles H2O / moles totales

Moles H2O= (36 g + 495 g) * (1 mol / 18 g) = 29.5 mol

Moles totales= moles agua +  moles azúcar + moles limón (ácido cítrico)

Moles ácido cítrico:

MW ácido cítrico= 192.12 g/mol

moles ácido cítrico = 1.8 g * (1 mol/ 192.12 g) = 9.37 x 10 ^ -3  moles

moles totales= 29.5 + 5.85 x 10 ^ -3 + 9.37 x 10 ^ -3  = 29.52 moles

Reemplazando:

Fracción molar H2O= 29.5 / 29.52 = 0.99

5) Moles de agua totales = moles hielo + moles agua líquida = 29.5 mol

6) Gramos de agua totales= gramos hielo + gramos agua líquida= 531 g

7) Moles de limones empleados = moles ácido cítrico = 9.37 x 10 ^ -3  moles