Se desea preparar un litro de solución de CuSO4 al 8% en masa y densidad igual a 1.08 g/mL.
¿Qué masa de agua y de vitriolo azul, CuSO4 ∙ 5H2O, se deben emplear, respectivamente para
obtener la solución deseada?
Respuestas
Para preparar un litro de solución de CuSO₄ de concentración porcentual y densidad conocidas, se pide calcular masa de CuSO₄.5H₂O y masa de agua que deben usarse para preparar la solución. El resultado obtenido es: 135,2 g CuSO₄. 5H₂O y 944,8 g de agua
Necesitamos preparar una disolución de CuSO₄ al 8% en masa, esto significa que deberiamos tener 8 g de CuSO₄ en 100 g de disolución.
Nos dicen que el volumen de la disolución seria de 1 L y conocemos la densidad de la disolución ( 1,08 g/ml), entonces en 1 L de disolución tendriamos:
(1,08 g disolución / ml ) × 1 L × 1000 ml / L = 1.080 g de disolución
Necesitamos preparar 1.080 g de disolución de CuSO₄ al 8% en masa, entonces la cantidad de CuSO₄ en esa cantidad de disolución sería:
1.080 g disolución × ( 8 g CuSO₄ / 100 g disolución ) = 86,4 g CuSO₄
Tenemos disponible el compuesto CuSO₄. 5H₂O, entonces tenemos que calcular la masa de este compuesto necesaria para disponer de la cantidad de CuSO₄ que necesitamos (86,4 g).
Masa molar de CuSO₄ = 63,5 + 32 + (4 × 16 ) = 159,5 g/mol
Masa molar de CuSO₄. 5 H₂O = 159,5 + ( 5 × 18 ) = 249,5 g/mol
En 1 mol (249,5 g) de CuSO₄. 5 H₂O tenemos 159,5 g de CuSO₄, entonces podemos calcular en qué cantidad de CuSO₄. 5 H₂O tendremos la cantidad requerida de CuSO₄:
( 249,5 g CuSO₄. 5 H₂O / 159,5 g CuSO₄ ) × 86,4 g CuSO₄ = 135,2 g CuSO₄. 5 H₂O
Masa total de solución = masa de CuSO₄. 5 H₂O + masa de agua
masa de agua = masa total de solución - masa de CuSO₄. 5 H₂O
masa de agua = 1.080 g - 135,2 g = 944,8 g
Se requieren 135,2 g CuSO₄. 5H₂O y 944,8 g de agua