Se tienen 150 g de una solución etanol (C2H5OH) - agua (H2O) con una densidad de 0.91429 g/mL a una temperatura de 25 °C, el cambio de volumen por mezclado es de - 5.41 mL. El porcentaje en volumen/volumen de la solución ideal es de 53.84 % V/V. Determine el % m/m de la solución.
Respuestas
Para la solución etanol - agua, su porcentaje en masa es 47.9%
Explicación:
El cambio en el volumen de mezclado se define cómo:
ΔV= Vsol - Videal= -5.41 mL
Considerando que se tienen 150 g de una solución cuya densidad es 0.91429 g/mL:
Vsol= 150 g * (1 mL / 0.91429 g)= 164.06 mL
Despejando:
Videal= Vsol - ΔV= 164.06 mL - (-5.41 mL)= 169.47 mL
El %(v/v) se define cómo:
%(v/v)= (volumen soluto / volumen de la solución) * 100
Considerando el %(v/v) de la solución ideal:
Vsoluto= 0.5384* volumen de la solución
Vsoluto= 0.5384*Videal
Vsoluto= 0.5384*(169.47 mL)= 91.24 mL
Idealmente los volúmenes se consideran como aditivos:
Volumen de la solución= Vsoluto + Vsolvente
Vsolvente= 169.47 - 91.24= 78.23 mL
El %(m/m) se determina cómo:
%(m/m)= (masa de soluto / masa de la solución) * 100
Teniendo en cuenta las densidades de cada uno de los componentes de la solución:
ρetanol= 0.789 g/mL
ρagua= 1 g/mL
masa soluto: 91.24 mL * 0.789 g/mL= 71.99 g
masa solvente: 78.23 mL * 1 g/mL= 78.23 g
El porcentaje en masa de la solución es:
%(m/m)= (71.99 / (71.99+78.23)) * 100= 47.9 %