Question

¿Qué volumen de ácido nítrico comercial, de densidad 1,39 g/mL y riqueza 65%, necesitamos tomar para preparar 500 mL de una disolución 0,25 M en dicho ácido?

Answer 1

Se necesitan 8.72 ml de ácido nítrico comercial para preparar la disolución.

Tenemos un soluto que queremos mezclar en una disolución de ácido nítrico comercial (HNO₃) de manera que el volumen de la disolución sea de 500 mL y su molaridad de 0.25 M. Por tanto:

• $V_{disolucion} = 500\ mL = 0.5\ L$
• $M_{disolucion} = 0.25\ M = 0.25\ \dfrac{mol}{L}$

Sabemos que la Molaridad está dada por el cociente de la cantidad de sustancia y su volumen, esto es:

$M_{disoluci\'on} = \dfrac{n_{soluto}}{V_{disoluci\'on}}$

Despejando la cantidad de sustancia:

$n_{soluto}=M_{disoluci\'on}\cdot V_{disoluci\'on}$

$n_{soluto}=0.5\ \not{L}\cdot 0.25\ \dfrac{mol}{\not{L}} = 0.125\ mol$

Ya sabemos la cantidad de sustancia de ácido nítrico (HNO₃) que hay en la disolución, ahora calculamos la masa en gramos de esta sustancia, sabiendo que su peso molecular es de M(HNO₃) = 63 g/mol.

$m_{soluto} = M_{\text{HNO}_3}\cdot n_{soluto}$

$m_{soluto} = 63\ \dfrac{g}{\not{m}ol}\cdot 0.125\ \not{m}ol$

$m_{soluto} = 7.875\ g$

Conociendo la definición de porcentaje de riqueza:

$\text{\% de riqueza} = \dfrac{m_{soluto}}{m_{disolucion}}\cdot 100\%$

Podemos despejar la masa de la disolución como:

$m_{disolucion} = \dfrac{m_{soluto}}{\text{\% de riqueza}}\cdot100\%$

$m_{disolucion} = \dfrac{7.875\ g}{65\ \%}\cdot100\%$

$m_{disolucion} =12.115\ g$

Finalmente sabiendo que la densidad es el cociente entre la masa y el volumen, podemos calcular la cantidad necesaria de acido nítrico comercial como:

$V= \dfrac{m_{disolucion}}{d_{disolucion}} = \dfrac{12.115\ \not{g}}{1.39\ \frac{\not{g}}{mL}} = 8.7158\ mL\approx 8.72\ mL$

R/ Se necesitan 8.72 ml de ácido nítrico comercial para preparar la disolución.