Desarrolle los siguientes ejercicios:
Se desea preparar 600 mL. de una disolución de nitrato de plata (AgNO,) con 20 g de dicha sal.
a) Cuál es la molaridad de esta solución?
b) Si se quieren obtener 800 ml de una disolución 2,1 % m/v a partir de una disolución que tiene
una concentración de 0,15 M. ¿Cuál será la cantidad de agua se debe agregar?
c) Suponiendo volúmenes aditivos. Si se agregan 100 mL. de una disolución de AgNO, al 25
%m/m, con una densidad de 1,24 g/mL a la primera disolución. ¿Cuál sería la nueva
concentración molar?
Masa Molares (e/mol): Ag (107,8)
N (14)
O (16)
Respuestas
Recordemos que la molaridad o concentración molar nos indica la cantidad de moles de soluto (en este caso, nitrato de plata) presentes cada 1000 ml de solución, en tanto que un %m/v nos indica los gramos de soluto presentes cada 100 ml de disolución, y un %m/m se refiere a los gramos de soluto contenido en 100 gramos de disolución. Para comprender este ejercicio, debemos tener presentes esas expresiones de la concentración, así como la forma en que se realizan cálculos de diluciones.
Si sumamos las masas de los átomos que forman al nitrato de plata, obtenemos su masa molar: 107.8 g + 14 g + 3 x 16 g = 169.8 g
a) 600 ml solución ---- 20 g sal
1000 ml solución ---- x = 33.3 g sal
169.8 g nitrato de plata ---- 1 mol
33.3 g nitrato de plata ---- x = 0.20 moles
Como hay 0.20 moles de nitrato de plata en 1000 ml de solución, la concentración molar de la misma es 0.20 M.
b) Primero debemos hallar la masa de soluto que se encuentra en los 800 ml de disolución al 2.1% m/v (2.1 gramos de soluto/100 ml disolución).
100 ml disolución ---- 2.1 g soluto
800 ml disolución ---- x = 16.8 g soluto.
1 mol ----- 169.8 g nitrato de plata
0.15 moles ---- x = 25.47 g nitrato de plata
Los gramos de sal que se necesitan son 16.8. Veamos en qué volumen de la disolución 0.15 M se encuentran esos gramos:
25.47 g nitrato de plata ---- 1000 ml disolución
16.8 g nitrato de plata ---- x = 659.6 ml disolución.
Como ya tenemos la masa de soluto necesaria para preparar los 800 ml de disolución al 2.1% m/v, lo que nos falta hacer es restar al volumen total (800 ml) el volumen de disolución 0.15 M requerida (659.6 ml), para conocer la cantidad de agua que debe agregarse:
800 ml - 659.6 ml = 140.4 ml
Deberán agregarse 140.4 ml de agua.
c) 100 ml, 25% m/m, d = 1.24 g/ml
d = m/v → d . v = m = 1.24 g/ml . 100 ml = 124 g
100 g disolución ---- 25 g soluto
124 g disolución ---- x = 31 g soluto
Al agregar estos 100 ml de disolución a la disolución del inciso a, el volumen total es de 700 ml (600 ml + 100 ml), y los gramos totales de soluto son 51 (20 g + 31 g). Entonces,
700 ml disolución ---- 51 g soluto
1000 ml disolución ---- x = 72.8 g soluto
169.8 g soluto ---- 1 mol
72.8 g soluto ---- x = 0.43 moles
La concentración molar de la nueva disolución es 0.43 M.