A 500 ml de una disolución acuosa de HCl 3 mol/L se le añade agua destilada hasta un volumen de 1000 ml. Después, medimos 200 ml de la disolución resultante y añadimos agua destilada hasta completar 250 ml. Calculen la concentración de la disolución que habremos obtenido en molaridad y normalidad.
Respuestas
La concentración que se obtiene es 1,2 M (molaridad) y 1,26 (molalidad)
Explicación:
Primero se debe hacer el cambio de concentración de la solución de 500 mL y 3 mol/L a un volumen de 1000 mL, con la ecuación
Ci*Vi = Cf*Vf
Se despeja Cf (concentración final)
Cf = Ci*Vi/Vf = 3 M*500mL /1000mL = 1,5M
Ahora tenemos una concentración de 1,5M y 200 mL y lo llevamos a un volumen de 250 mL, se utiliza la misma ecuación y se despeja Cf sustituyendo:
Cf = 1,5M*200 mL /250mL = 1,2 M
Ahora se hace una transformación de molaridad a molalidad, para ello primero se sabe que hay 250 mL de disolución, asumiendo que la densidad de la solución es aproximadamente la densidad del agua (1 g/mL(, se calcula la masa de la solución
d = m/v → m = d*v = 1g/mL*250 mL = 250 g de solución
Se sabe que la masa de solución es masa de soluto (hcl) + masa de solvente (agua)
Se calcula la masa de soluto, para ello primero se despejan los moles de Molaridad, recordemos que el volumen es en litros
M = moles/volumen
moles = M*volumen = 1,2M*0,25 L = 0,3 mol
Se calcula los gramos con el peso molecular
PM HCl = 36,46 g/mol
masa = mol*PM = 0,3 mol * 36,46 g/mol = 10,938 g
Se calcula la masa de solvente
msolvente = msolución - msoluto = 250g - 10,938 g = 239,062 g
Se sabe que 1 kg equivale a 1000 g, entonces
239,062g *(1kg/1000g) = 0,239 kg
La molalidad será:
m = mol/kg solvente = 0,3 mol/0,239 kg = 1,26 m