7. Se prepara una disolución acuosa de cloruro de sodio del 20,5 % en peso, siendo la densidad de la disolución 1,12 g/mL. Calcula:
a) Su molaridad.
b) Su molalidad.
c) La fracción molar de cloruro de sodio.
Masas atómicas: H = 1; O = 16; Na = 23; Cl = 35,5.
Respuestas
Respuesta:
a) Molaridad
% = 20,5 g → 100 g disolucion
M = moles /Litros
moles = gramos /PM
moles = 20,5 g/58,5 g/mol
moles = 0,35 mol
d = m/v
v = m/d
v = 100 g/1,12 g/ml
v = 89,29 ml = 0,08929
M = 0,35 mol / 0,08929 l
M = 3,92 mol/l
b) Molalidad
m = moles/Kg solvente
% = en 100 g de disolucion hay :
20,5 g NaCl → soluto y 79,5 g H₂O → solvente
79,5 g = 0,0795 Kg
m = 0,35 mol
0,0795 Kg
m = 4,40 mol/Kg
c) Fraccion Molar NaCl
soluto = 20,5 g NaCl
solvente = 79,5 g H₂O
Xsoluto = moles soluto X solvente = moles solvente
moles totales moles totales
mol soluto = 20,5 g /58,5 g/mol
mol soluto = 0,35 mol
mol solvente = 79,5 g/18 g/mol
mol solvente = 4,42 mol
mol total = mol soluto + mol solvente
= 0,35 mol + 4,42 ml
mol total = 4,77 mol
Xsoluto = 0,35 mol = 0,073
4,77 mol
Xsolvente = 4,42 mol = 0,93
4,77 mol
Xsoluto +Xsolvente = 1
0,073 + 0,93 = 1,0
Para una disolución acuosa de NaCl, se calcula la concentración expresada en diferentes unidades. Los resultados obtenidos son:
a) 3,96 M
b) 4,45 m
c) Fracción molar de NaCl = 0,074
Cálculo de masa de soluto (NaCl) en la disolución
Concentración: 20,5 % en peso
Densidad = 1,12 g/ml
Para 1 Litro de la disolución de NaCl, se calcula la masa conociendo el valor de la densidad:
1 L disolución × 1,12 g/ml × 1000 ml / L = 1120 gramos de disolución.
20,5 % en peso de NaCl indica que se tienen 20,5 g de NaCl en 100 g de disolución, entonces se calcula gramos de NaCl en 1120 g ( 1 L) de disolución:
(20,5 g NaCl / 100 g disolución ) × 1120 g disolución = 229,6 g NaCl
Cálculo de Molaridad de la disolución
Molaridad = moles NaCl / L de disolución
Se convierten 229,6 g NaCl a moles.
229,6 g NaCl × 1 mol NaCl/ 58 g = 3,96 mol NaCl
Molaridad = 3,96 mol / L
Cálculo de molalidad de la disolución
Molalidad = moles NaCl / Kg de solvente
Masa de disolución = masa de solvente + masa de soluto
Masa de solvente = masa de disolución - masa de soluto
masa de solvente = 1120 g - 229,6 g = 890,4 g = 0,8904 kg
molalidad = 3,96 mol / 0,8904 kg
molalidad = 4,45 mol/kg
Cálculo de Fracción Molar de NaCl
moles totales en la disolución = moles de NaCl + moles de agua
moles de NaCl = 3,96
moles de agua = 890,4 g / (18 g/mol) = 49,5
moles totales = 53,46
Fracción molar de NaCl = 3,96 / 53,46
Fracción molar de NaCl = 0,074
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