Question

¿Cuál es el volumen de agua destilada que debe agregarse a 50 ml de ácido fosfórico 0.1M, para que la concentración final de la nueva disolución sea 0.1N?

Answer 1

Tenemos una concentración inicial y una final.

Debemos llegar a una concentración 0.1 N, así que traducimos ese valor a molaridad:

$Molaridad= \dfrac{Normalidad}{equivalentes}= \dfrac{0.1}{3}=0.03 \ [M]$

Y ahora usamos el significado de concentración molar:

$Molaridad= \dfrac{moles \ de \ soluto}{litros \ de \ soluci \acute{o}n} \\ \\ \\ 0.03= \dfrac{ n_{H3PO4} }{0.05+ \Delta V} \ \ \ \ (1)$

Esto debido que el número de moles ''n'' (o moles simplemente) de soluto, que en este caso es el ácido fosfórico lo desconocemos. Pero sabemos que al volumen inicial habrá que aumentarle una cantidad ''ΔV'' de litros para cumplir con la condición final.

Llamaremos a esa expresión la ecuación (1). Por otro lado, de la condición inicial se despega que:

$Molaridad= \dfrac{moles \ de \ soluto}{litros \ de \ soluci \acute{o}n}\Longrightarrow0.1= \dfrac{ n_{H3PO4} }{0.05}$

Despejando los moles de soluto:

$n_{H3PO4}=5 \cdot 10^{-3} \ [mol]$

Podemos reemplazar este hecho en la ecuación (1):

$0.03= \dfrac{5 \cdot 10^{-3} }{0.05+ \Delta V}$

Y resolver para el cambio de volumen:

$\Delta V= \dfrac{5 \cdot 10^{-3} }{0.03}-0.05 \approx \boxed{0.12 \ [l]}$

Un saludo.