Question

El amoníaco concentrado se encuentra en el comercio como una solución acuosa al 25% masa/masa, la densidad de esta solución es 0,73 g/cm3. Determine:
a)      El porcentaje en m/V de la disolución
b)      La molalidad
c)      La molaridad de esta disolución 
d)      las partes por millón de esta solución (mg/L)
e)     Expliqué como prepararía 500 mL de amoníaco 0,1M a partir de la solución comercial


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Answer 1

Dada una solución de amoniaco comercial de concentración conocida, expresada como % m/m, se pide realizar cálculos para expresar la concentración en diferentes unidades y cantidad necesaria para preparar una solución de menor concentración molar. Los resultados obtenidos son:

a) 18% m/v

b) 19,6 m

c) 10,7 M

d) 1,82 × 10⁵ ppm

e) 4,7 ml de solución comercial .

Solución de Amoniaco comercial - 25% m/m  (densidad = 0,73 g/cc )

a) En la solución se tienen 25 g de amoniaco por 100 g de solución, entonces conociendo la densidad de la solución, convertimos 100 g a cc:

(1 cc solución/ 0,73 g solución) ×  100 g solución = 137 cc solución

% m/ v = ( 25 g / 137 cc ) × 100 = 18 % m/v

b) molalidad = moles de soluto / kg de solvente

La solución es 25 % m/m lo que significa que tenemos 25 g de soluto en 100 g solución, entonces podemos calcular los gramos de solvente:

gramos solución = 100 = 25 g soluto + g solvente

g solvente = 100 - 25 = 75 g agua

75 g agua × 1 kg/ 1000 g = 0,075 kg agua

Entonces, tenemos 25 g de amoniaco en 0,075 kg agua.

Para calcular molalidad, convertimos 25 g de amoniaco a moles (Peso molecular de amoniaco = 17 g/mol):

moles amoniaco = 25 g  / (17 g /mol) = 1,47 moles

molalidad = 1,47 moles / 0,075 kg = 19,6 mol/Kg

c) Molaridad = moles soluto/ L de solución

De a) tenemos volumen = 137 cc × 1 L / 1000 cc = 0,137 L

De b) tenemos:  moles amoniaco = 1,47

Molaridad = 1,47 moles/ 0,137 L = 10,7 mol/L

d) ppm = mg soluto/ L solución

25 g × 1000 mg/ g = 25000 mg soluto (amoniaco)

ppm = 25000 mg/ 0,137 L = 1,82 × 10⁵

e) solución resultante:  500 ml 0,1 M

moles en la solución resultante = 0,1 mol/ L × 0,500 L = 0,05 mol amoniaco

La solución comercial tiene 10,7 mol amoniaco / L, entonces para proporcionar 0,05 mol necesitamos:

(1 L solución / 10,7 mol amoniaco) × 0,05 mol amoniaco= 0,0047 L solución

Se requieren 0,0047 L (4,7 ml) de solución comercial de amoniaco y se diluyen con agua hasta 500 ml para preparar la solución final 0,1 M.