Question

Una solución acuosa de ácido sulfúrico al 11 % P/P tiene una densidad de 1,08 g/cm³. Expresar su concentración en:

a. Gramos de soluto/100 gramos de solución.

b. Gramos de soluto/100 gramos de disolvente.

c. % P/V.

d. N.

e. M.

f. m.

Answer 1

Dada la concentración de una solución acuosa de H₂SO₄ en %p/p, se pide expresar esa concentración en diferentes unidades. Los resultados obtenidos son:

a) 11 g soluto / 100 g solución.

b) 12,36 g soluto / 100 g disolvente

c)  10,2 % p/v

d)  2,08 N

e)  1,04 M

f)   1,26 m

Solución acuosa de ácido sulfúrico al 11 % p/p

Densidad = 1,08 g/cm³

a) Tenemos que la concentración de la solución es 11 % p/p, lo que significa que se tienen 11 gramos de ácido sulfúrico en 100 gramos de solución.

El soluto es el ácido sulfúrico, entonces tenemos 11 g soluto en 100 g solución.

b) gramos de soluto = 11

gramos de solución =100

Sabemos que:  gramos de solución = gramos disolvente + gramos soluto

Entonces:

gramos disolvente = 100 - 11 = 89 g

Tenemos 11 g soluto en 89 g disolvente, calculamos:

Concentración = ( 11 g soluto / 89 g disolvente ) × 100 g disolvente

Concentración = 12,36 g soluto / 100 g disolvente

c) % p/v significa gramos de soluto en 100 cm³ de solución.

Sabemos que tenemos 11 g soluto en 100 g de solución (% p/p)

Convertimos 100 g solución a ml:

v = m/ d = 100 g solución / (1,08 g solución / cm³) = 108 cm³

Concentración = ( 11 g /108 cm³ ) × 100 cm³ = 10,2 % p/v

d) Normalidad = N = equivalentes soluto/ L de solución

Tenemos 11 g soluto (H₂SO₄) en 108 cm³ de solución. Convertimos cm³ a L:

108 cm³ ×  1 L / 1000 cm³ = 0,108 L

Tenemos que calcular el número de equivalentes en 11 g de H₂SO₄:

Num. de equivalentes = gramos / Peso Equivalente

Peso Equivalente H₂SO₄ = Peso molecular / 2  = 98/2 = 49 g/equiv.

Num. de equivalentes = 11 / 49 = 0,2245

Normalidad = 0,2245 equiv./ 0,108 L = 2,08

e) Molaridad = M = moles de soluto / L de solución

moles de H₂SO₄ =  gramos / Peso molecular

moles de H₂SO₄ =  11 g / 98 g/ mol = 0,1122

Molaridad = 0,1122 moles / 0,108 L = 1,04

f) molalidad = m = moles de soluto / kg de disolvente

Conocemos los gramos de disolvente: 89 g

kg disolvente = 89 g × 1 kg / 1000 g = 0,089 kg

entonces:

m = 0,1122 moles / 0,089 kg = 1,26