Question

Se disuelven 100 g de CaCl2 en 500 cc de agua obteniéndose 580 cc de solución. (Densidad del agua = 1 g/cc). Para esta solución, calcular la concentración: A) molar B) molal C) fracción molar del soluto y solvente ​

Answer 1

Respuesta:

C molar = 1,8mol/L

C molal = 1,8mol/kg

F molar soluto = 0,032

F molar disolvente = 0,997

F molar total = 1,029

Explicación:

Para calcular la concentración molar se requiere el soluto en moles y el disolvente en litros (mol/L):

C molar = moles soluto/litros disolvente

Primero, convertir gramos de soluto en moles:

moles soluto = masa soluto (gramos)/masa molar soluto (gramos/mol)

Para esto necesitamos la masa molar de CaCl₂, la cual se obtiene sumando la masa atómica de todos los átomos

m molar CaCl₂ = m atómica Ca + m atómica Cl₂

m atómica Ca = 40,08

m atómica Cl₂ = 35,45 × 2 = 70,9

m molar CaCl₂ = 40,08 + 70,9 = 110,98g/mol

Ahora se puede realizar la conversión:

m soluto = 100g

m molar soluto = 110,98g/mol

moles soluto = ?

moles soluto = 100g / 110,98g/mol

moles soluto = 0,90mol

Ahora convertir los cm³ del disolvente a litros

litros disolvente = cm cúbicos o mililitros disolvente / 1000

litros disolvente = 500cc / 1000

litros disolvente = 0,5L

Ahora podemos calcular la concentración molar de la solución

C molar solución = 0,9mol / 0,5L

C molar solución = 1,8mol/L

Para calcular la concentración molal se requiere el soluto en moles y el disolvente en kilogramos (mol/kg):

C molal = moles soluto/kilogramos disolvente

Ya se obtuvieron los moles del soluto así que vamos a continuaron convirtiendo los cc de disolvente a kg

kilogramos disolvente = gramos disolvente / 1000

gramos disolvente = densidad · mL o cc disolvente

gramos disolvente = 1g/cc · 500cc

gramos disolvente = 500g

kilogramos disolvente = 500g / 1000

kilogramos disolvente = 0,5kg

Ahora sí se puede calcular la conc. molal de la solución

C molal = 0,9mol / 0,5kg

C molal = 1,8mol/kg

Para calcular la fracción molar del soluto y el disolvente se requieren ambos valores en moles

F molar soluto = moles soluto / moles soluto + moles disolvente

F molar disolvente = moles disolvente / moles soluto + moles disolvente

Como ya se tienen los moles del soluto, solo calcularemos los del disolvente

moles disolvente = masa disolvente (gramos) / m molar

m molar H₂O = m atómica H₂ + m atómica O

m atómica H₂ = 1,01 · 2 = 2,02

m atómica O = 15,99

m molar H₂O = 2,02 + 15,99

m molar H₂O = 18,01g/mol

moles disolvente = 500g / 18,01g/mol

moles disolvente = 27,76mol

Ahora sí se puede calcular la fracción molar del soluto y del disolvente:

F molar soluto = 0,9mol / 0,9mol + 27,76mol

F molar soluto = 0,9mol / 27,85mol

F molar soluto = 0,032

F molar disolvente = 27,76mol / 27,85mol

F molar disolvente = 0,997

Ahora, sumar ambas F molar

0,032 + 0,997 = 1,029

Espero haberte ayudado