Se requiere preparar 250 mL de una solución de H2SO4 cuyo valor de pH sea de 2,0; si se posee H2SO4 comercial con una concentración de 98,0% en peso, y una densidad de 1,84 g/ml.
Calcular los mL de ácido comercial que debe extraer para preparar la mencionada solución.
Calcular la concentración de la solución en M.
Respuestas
3. Cálculos comunes en química analítica
Ejercicios:
1.- Describe como prepararías 2 litros de cloruro de bario (Ba Cl2) 0.108 M 44.94 g de Ba Cl2
2.- Calcular la concentración Molar en una solución al 70% en peso de Ácido Nítrico (HNO3); la densidad de la solución es de 1.42 g/mL
Concentración = 15.76 M
3.-Describe la preparación de 100 ml de HCl 6M a partir del HCl concentrado cuya botella indica 1.18 g/mL y 37% p/p.
Volumen de la solución concentrada = 50 mL
4.-Calcula la molaridad de una solución acuosa 1.52 m de CaCl2. La densidad de la solución es 1.129 g/mL.
Molaridad = 1.47 M
5.-Calcula la molalidad de una solución de ácido sulfúrico concentrado 98% en peso y densidad 1.15g/mL.
Molalidad = 500 m
6.-Calcula la fracción molar de una solución al 30% en peso de NaCl.
X = 0.1167
7.-Si la densidad de una solución que contiene 5 g de tolueno y 22.5 g de benceno es 0.876 g/mL. Calcula la molaridad, el porcentaje molar y el porcentaje en peso de esta solución.
so: tolueno, se: benceno
Molaridad = 1.73 M
% mol = 15.77 % mol %peso = 18.18 %p/p
8.-Calcular la fracción molar de NaClO en una solución blanqueadora comercial que contiene 3.62 % en peso del soluto.
X = 8.9*10-3
9.-El agua potable puede contener solamente 1.5 ppm de NaF. ¿Cuántos litros de agua se pueden fluorar con 454 g de NaF?
Vsn = 3.02*105 L
10.-Calcula la molaridad de la solución que resulta de mezclar 15 mL de una solución 0.240M con 35 mL de agua.
Molaridad = 0.072 M
9
Normalidad
Una unidad de concentración que requiere de un tratamiento más profundo debido a su dificultad es la Normalidad, la que se denota por la letra N y se define como él numero de equivalentes de soluto por litro de solución
La normalidad es una unidad de concentración que depende de la reacción en la que participará la solución y requiere de algunas definiciones:
• Equivalente de un ácido: Es la cantidad de moles de H + proporcionado por un mol de ácido cuando se disuelve en agua.
Ejemplos:
1HCl 1H2SO4 1H3PO4
1HNO3
H2O H+
H2O 2H+ H2O 3H+ H2O 1H+
HCl agua
+ Cl- 1eq + SO42- 2eq + PO43- 3eq + NO3- 1eq
H+ + Cl-
N= Número de equivalentes so V (L) SN
1 mol HCl = 36.5 g = 1 eq
H2SO4 agua 2H+ + (SO4)-2
1molH2SO4 =98g=2eq
H3PO4 agua 3 H+ + (PO4)-3
1molH3PO4 =98g=3eq
• Equivalente de una Base: Es la cantidad de moles de OH – proporcionados por un mol de base cuando se disuelve en agua.
1 mol NaOH = 1 eq 1 mol Ca(OH)2 = 2 eq 1 mol Al(OH)3 = 3 eq
• Equivalente de una Sal: Es la cantidad de moles de cargas positivas proporcionada por un mol de sal al disolverse en agua.
1 mol NaCl = 1 eq
10
1molBaCl2 =2eq
1 mol Al2(CO3)3 = 6 eq 1molKHCO3 =1eq
• Equivalente para compuestos que actúan en una reacción REDOX. Es la cantidad de moles de electrones transferidos cuando se oxida o se reduce un mol de compuesto.
K2Cr2O7 + 6e- 2Cr+3 1 mol K2Cr2O7 = 6 eq Fe+2 -1e- Fe+3
1 mol Fe = 1 eq KMnO4 +5e- Mn+2
1molKmnO4 =5eq
• Peso Equivalente: se define como el peso de un equivalente. ( Peq = g/eq) Ejercicios:
11.-Calcula el peso equivalente del KNO3.
101 g/eq
12.-Calcula el peso equivalente del BaF2.
13.-Calcula el peso equivalente del Al(OH)3.
26 g/eq
14.-Calcula el peso equivalente del H2SO4.
P eq = 49 g
15.-Describa como prepararía 250 mLde una solución 0.1 M y 0.1 N de HCl, si el acido concentrado esta a 37% en peso, y tiene una densidad de 1.18 g/ml.
Se necesitan 2.09 ml de HCl concentrado.
16.-¿Cuál es la normalidad del H3PO4 cuya etiqueta dice 35% en peso y densidad 1.38 g/mL?
N= ?
H3PO4= 35% peso, esto significa que por cada 100g de solución tenemos 35 g de ácido fosfórico puro y 65 g de agua; ! =1.38 g/mL que significa que cada mL pesa 1.38 g. De acuerdo con la fórmula para calcular Normalidad:
1 mol de BaF2 pesa 175g - 2 equivalentes x - 1 equivalente x = 87.5g = Peq
87.5 g/eq
11
N = #eqs.
vv((Ll)
P.M.=98g/mol.Por tanto 1 mol H3PO4 Pesa 98g -tiene 3 eq
35g X X= 1.07 eq
V=masa/densidad V=100g = 72.46mL = 0.07246 L 1.38g/mL
N= 1.07eq = 14.77 .07246 L
R = 14.77 N
17.- ¿Cuál será la normalidad de 250 mL de solución que se preparó disolviendo 16 g de dicromato de potasio en agua?
R = 0.435 N
18.-¿Cuántos gramos de BaCl2 se requieren para preparar 125 mL de una solución 0.25 N de dicha sal?
R = 3.23 g
19.-¿Cuál es la normalidad de una solución que se prepara agregando 50 mL de agua a 25 mL de KMnO4 0.5 N?
R = 0.166 N
20.-Calcula la normalidad de una solución de H2SO4 1.4 M.
R = 2.8 N
21.-¿Cuántos moles y cuántos equivalentes de soluto hay en 225 mL de HCl 0.15 M?
R = 0.0337 mol = 0.0337 eq
22.-¿Cuántas moles y equivalentes hay en 44 mL de una solución de H2SO4 1.28 M?
R = 0.0563 mol = 0.1126 eq
23.-Calcula la molaridad de una solución 0.5 N de dicromato de potasio que se reduce a Cr+3.