Question

se tiene. una disoluciom com 300ml de agua y 27 gramos de bicarbonato de sodio (NaHCO3). Calcular:

a) % m/m
b) % m/v
c) % v/v
d) Molaridad (M)
e) Molalidad (m)​

Answer 1

El % masa-masa de la solución es 8,26 % m/m

El % masa-volumen de la solución es 9 % m/v

El % volumen-volumen de la solución es 3,92 % v/v

La molaridad de la solución es 1,07 M

La molalidad de la solución es 1,07 m

Explicación paso a paso :

Antes de iniciar el calculo de las concentraciones se calculan las cantidades de soluto (NaHCO₃) y solvente (agua).

Se calculan los moles de NaHCO₃ haciendo uso del peso molecular del mismo, recordemos que el peso molecular es la suma de la masa molecular de cada elemento del compuesto.

PM NaHCO₃ = PMNa + PMH + PMC + 3*PMO

PM NaHCO₃ = 22,989 + 1,007 + 12,0096 + 3*15.999

PM NaHCO₃ = 84,0026 g/gmol

Con esto se pueden obtener lo moles deNaHCO₃, se sabe que el peso molecular es masa entre moles, con los g NaHCO₃ se despejan los moles y se obtiene:

gmol NaHCO₃ = g NaHCO₃ / PM NaHCO₃

gmol NaHCO₃ = 27 g / (342,127 g /gmol)

gmol NaHCO₃ = 0,3214 gmol NaHCO₃  

Se calcula la cantidad de agua en litros, se sabe que 1000 mL equivale a 1 L.

Lagua = 300 mL*(1L / 1000mL) = 0,3 L

Además se calcula la cantidad de agua en g, haciendo uso de la densidad del agua = 1 g/mL

densidad = masa/volumen

g agua = volumen*densidad

Sustituyendo

g agua = 300 mL * 1 g/mL = 300 g  

Calculo de la concentración % masa-masa

El % masa-masa es la medida de concentración definida como la masa de soluto entre la masa de solución (esto incluye soluto y solvente), representada por % m/m, y la ecuación

$m/m = \frac{masa soluto}{masa solución}*100$

Sustituyendo, se obtiene:

$m/m = \frac{27 g NaHCO_3}{300 g agua + 27 g NaHCO_3}*100$

% m/m = 8,26 %

El % masa-masa de la solución es 8,26 % m/m

Calculo de la concentración % masa-volumen

El % masa-volumen es la medida de concentración definida como la masa de soluto entre el volumen de solución, representada por % m/v, y la ecuación

$m/v = \frac{masa soluto}{volumen solución}*100$

Sustituyendo, se obtiene:

$m/v = \frac{27 g NaHCO_3}{300 mL agua}*100$

% m/v = 9 %

El % masa-volumen de la solución es 9 % m/v

Calculo de la concentración % volumen-volumen

El % volumen-volumen es la medida de concentración definida como el volumen de soluto entre el volumen de solución (esto incluye soluto y solvente), representada por % p/p, y la ecuación

$v/v = \frac{volumen soluto}{volumen solución}*100$

Se calcula el volumen de soluto, haciendo uso de la densidad del NaHCO₃ = 2,2 g/cm3

densidad = masa/volumen

volumen = masa/densidad

Sustituyendo

volumen = 27 g/2,2g/cm³ = 12,27 cm³

Se sabe que 1 cm³ equivale a 1 mL por lo cual volumen NaHCO₃ = 12,27 mL

Sustituyendo en la ecuación % v/v, se obtiene:

$v/v = \frac{12,27 mL NaHCO_3}{300 mL agua + 12,27 mL NaHCO_3}*100$

% v/v = 3,92 %

El % volumen-volumen de la solución es 3,92 % v/v

Calculo de la concentración Molaridad

La Molaridad es la medida de concentración definida como los moles de soluto entre los litros de solución, representada por la letra M, y la ecuación

$M = \frac{gmol}{litros solucion}$

Sustituyendo los moles y el volumen, se obtiene:

$M = \frac{0,3214 gmol }{0,3 L}$

M = 1,07 M

La molaridad de la solución es 1,07 M

Calculo de la concentración Molalidad

La Molalidad es la medida de concentración definida como los moles de soluto entre los kg de solvente, representada por la letra m, y la ecuación

$m = \frac{gmol}{kg solvente}$

Sustituyendo los moles y kg agua, se obtiene:

$m = \frac{0,3214 gmol }{0,3 kg}$

m = 1,07 m

La molalidad de la solución es 1,07 m