Question

Una muestra de 170 mL de una disolucion de hidroxido de potasio (KOH) contiene 3,1 g de soluto. Averigua su concentracion en molaridad , asumiendo una densidad de 1g/mL.
A. Molaridad
B. Molalidad, asumiendo una densidad de 1 g/mL
C. Fraccion molar, asumiendo que los mL son solamente agua

Answer 1

a) Para la molaridad:

$Molaridad= \frac{MolesSoluto}{LitrosSolucion}$

Necesitamos averiguar los moles de KOH (soluto). Su masa molar es:

$K=39.1u$

$O=16u$

$H=1u$

Éstas son las masas atómicas en uma. Por tanto para el KOH será:

$KOH=39.1+16+1=56.1u$

Luego la masa molar del hidróxido de potasio es 56.1 g/mol. A partir de este dato y su masa, podemos averiguar los moles:

$n= \frac{m}{ m_{m} }= \frac{3.1g}{56.1g/mol}= 0.06moles$

Ya solo cambiamos los mililitros de disolución a litros:

$170ml* \frac{1l}{1000ml} =0.17l$

Y aplicamos la definición de concentración por molaridad:

$Molaridad= \frac{0.06moles}{0.17litros}=0.33 mol/l=0.33M$

b) Para la concentración por Molalidad:

$Molalidad= \frac{MolesSoluto}{KilosSolvente}$

Del apartado anterior tenemos los moles de KOH. Solo nos faltaría determinar los kilos de solvente que lo hacemos a partir de la masa de disolución:

$m_{disolucion}=$ρ$_{disolucion} V_{disolucion}=(1g/ml)(170ml)= 170g$

Y tenemos la masa de disolución y la masa de soluto. Podemos aplicar la ley de conservación de masa para calcular la masa de solvente:

$m_{soluto}+ m_{solvente}= m_{disolucion}$

$3.1+ m_{solvente}=170$

$m_{solvente}=166.9g$

Hay que recordar que ese valor está en gramos, por lo que hay que cambiarlos a kilogramos:

$166.9g* \frac{1kg}{1000g} =0.17kg$

Y ya podemos calcular la molalidad:

$Molalidad= \frac{0.33mol}{0.17kg}=1.98mol/kg$

c) La fracción molar del soluto eran los moles del mismo partido por los moles totales.

Para los moles totales partimos de la masa de total de agua (que nos dicen que consideremos la mezcla como agua):

$n= \frac{m}{ m_{m} } = \frac{170g}{18g/mol}=9.4moles$

Estas son los moles totales de disolución. Y tenemos los moles de KOH, por lo que la fracción molar es:

$X_{KOH}= \frac{ n_{KOH} }{ n_{Totales} }= \frac{0.06moles}{9.4moles}$ ≈ 0.006

Un saludo.