Respuestas
1. PREPARAR SOLUCIONES 100 × 30 ( P / P ) soluto = —= 15 % 30 + 170 100 × 170 ( P / P ) solvente = — = 85 % 30 + 170 PORCENTAJE PESO / VOLUMEN ( O MASA / VOLUMEN ) 100 × m soluto ( P / V ) soluto = — V Donde: ( % P / V ) soluto : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto m soluto : masa del soluto medida en [ g ] V : volumen de la solución medido en [ ml ] 100 × m solvente ( P / V ) solvente = —V Donde: ( % P / V ) solvente : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de solvente m solvente : masa del solvente medida en [ g ] V : volumen de la solución medido en [ ml ] ( P / V ) soluto + ( P / V ) solvente = 100 × D ( solución binaria ) Donde: ( % P / V ) soluto : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto ( % P / V ) solvente : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de solvente D : densidad de la solución medida en [ g / ml ] Ejemplo: Calcula el porcentaje peso / volumen de soluto de una solución formada por 80 [ g ] de soluto disueltos en 150 [ ml ] de solución.
mismo ácido, de densidad 1,04 [ g / ml ] ( 20º C ) y 10% P / P. 200 × 1,04 × 10 V1 = ———————– = 96,3 [ ml ] 1,08 × 20 Ejemplo 2: Calcula el volumen de solución 15 % P / P de HCOOH , de densidad 1,037 [ g / ml ], que puede prepararse a partir de 50 [ ml ] de una solución del mismo ácido 33% P / P y de densidad 1,08 [ g / ml ]. 50 × 1,08 × 33 V2 = ——————— = 114,6 [ ml ] 1,037 × 15 Ing. Yolanda Reyes Carbajal
PREPARAR SOLUCIONES V2 × M × PM 10 × V1 × D × ( % P / P ) V1 = ————————— V2 = ——————————— 10 × D × ( % P / P ) M × PM Donde: V1 : volumen de la solución inicial medido en [ ml ] V2 : volumen de la solución a preparar medido en [ ml ] M : molaridad de la solución a preparar PM : peso molecular o masa molecular HCl 20 % P / P de densidad 1,098 [ g / ml ] ( 20º C ), que se necesita para preparar 500 [ ml ] de solución 1 M , del mismo ácido. 500 × 1 × 36,5 V1 = –——————– = 83,1 [ ml ] 10 × 1,098 × 20 Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solución 0,5 M de NaOH que se puede preparar a partir de 5 [ ml ] de una solución 36 % P / P del mismo soluto y de densidad 1,39 [ g / ml ] ( 20º C ). 10 × 5 × 1,39 × 36 V2 = ————————– = 125,1 [ ml ] 0,5 × 40 Ing. Yolanda Reyes Carbajal
. PREPARAR SOLUCIONES V2 × N × PE 10 × V1 × D × ( % P / P ) V1 = ———————— V2 = ——————————–– 10 × D × ( % P / P ) N × PE Donde: V1 : volumen de la solución inicial medido en [ ml ] V2 : volumen de la solución a preparar medido en [ ml ] N : normalidad de la solución a preparar PE : peso equivalente o masa equivalente del soluto medida en [ g / equiv ] % P / P : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto, de la solución inicial Ejemplo 1: Calcula el volumen de una solución de H2SO4 35 % P / P de densidad 1,26 [ g / ml ] ( 20º C ) que se necesita para preparar 1000 [ ml ] de una solución 1 N del mismo ácido. 1000 × 1 × 49 V1 = ——————–– = 111,1 [ ml ] 10 × 1,26 × 35 Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solución 2 N de H2SO4 , que se puede preparar a partir de 50 [ ml ] de una solución 12 % P / P del mismo ácido y de densidad 1,08 [ g / ml ] ( 20 º C ). 10 × 50 × 1,08 × 12 V2 = ————————— = 66,1 [ ml ] 2 × 49 Ing. Yolanda Reyes Carbajal
PREPARAR SOLUCIONES Ing. Yolanda Reyes Carbajal
Respuesta:
NOMBRE DE LA ASIGNATURA Química General
TÍTULO Densidad y Temperatura
DURACIÓN 4 horas
BIBLIOGRAFÍA SUGERIDA
Whitten K. Davis R. Peck. Stanley Química. Octava
edición. México. 2008
Chang Raymond. Química. Novena edición. Mc Graw Hill.
China. 2007.
DOCENTES Sonia Torres Garzón
Luisa Navarrete
Martha Novoa
COMPETENCIAS
Realiza cálculos matemáticos referidos a densidad, masa y volumen.
Aplica las ecuaciones de conversión entre escalas para determinar la temperatura en
grados centígrados, en grados kelvin y en grados Fahrenheit de un cuerpo.
CONCEPTUALIZACIÓN
La densidad de una sustancia se define como la cantidad de masa que posee por unidad de
volumen.
La densidad es una propiedad intensiva y no depende de la cantidad de masa presente, para un
material dado la relación de masa a volumen siempre es la misma; es decir, el volumen aumenta
conforme aumenta la masa. Usualmente la densidad se expresa en g/mL, g/L, g/cc.
EJEMPLOS
1. Densidad de una sustancia a partir de su masa y volumen: calcular la densidad del oro sabiendo
que 50 g de esta sustancia ocupan 2.59 mL de volumen
d = masa = 50 g = 19.33 g/mL
volumen 2.59 mL
2. Cálculo de la masa de un líquido contenido en un volumen dado: la densidad del etanol es 0.798
g/mL. Calcular la masa de 17.4 mL del líquido.
M = d x v 0.798 g/mL x 17.4 mL = 13.9 g
Densidad = masa (m)
Volumen (v)
2
3. Cálculo del volumen de una solución: la densidad de un alcohol es 0.8 g/cm3
. Calcular el
volumen de 1600 g de alcohol
V = m/d V = 1600 g /0.8 g/cm3
= 2000 cm3
o 2000 mL
4. Cálculo de densidad para sólidos: un bloque de hierro tiene 5.0 cm de largo, 3.0 cm de alto y 4.0
cm de ancho y pesa 474 g ¿Cuál es la densidad del hierro?
Primero se calcula el volumen del bloque Volumen = largo x ancho x altura
V= 5.0 cm x 4.0 cm x 3.0 cm = 60 cm
Luego despejando de la ecuación:
d = m/v 474 g / 60 cm3
= 7.9 g/cm3
EJERCICIOS
1. Determinar el volumen en galones de 2500 mL de una sustancia. R. 0.66 galones
2. La densidad del agua es de 1g/cc, determinar su equivalente en lb/pie3
y en Kg/m3
.
R. 64,3 lb/pie3
1000Kg/m3
3. La densidad del ácido sulfúrico de una batería de automóviles es 1.41 g/mL. Calcule la
masa de 242 mL del líquido.
Explicación: