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PREPARACION DE SOLUCIONES QUIMICAS

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SOLUCIONES QUIMICAS 2

CALCULOS RELACIONADOS CON EL % P / P DE SOLUTO Y DENSIDAD DE LA SOLUCION

Si se conocen el porcentaje peso / peso ( o masa / masa ) de soluto y densidad de la solucin, se pueden calcular el porcentaje peso / volumen ( o masa / volumen ) y la fraccin molar de soluto y la molaridad, normalidad y molalidad de la solucin:

% P / V = ( % P / P ) D

Donde:

% P / V : porcentaje peso / volumen o masa / volumen de soluto

% P / P : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto

D : densidad de la solucin medida en [ g / ml ]

Ejemplo: Calcula el % P / V de una solucin 16 % P / P de CuSO4 , de densidad 1,18 [ g / ml ] ( 20 C ).

% P / V = 16 % 1,18 = 18,88 %

10 D ( % P / P )

M =

PM

Donde:

M : molaridad de la solucin



PM : peso molecular o masa molecular del soluto medida en [ g / mol ]

Ejemplo: Calcula la molaridad de una solucin 33 % P / P de HNO3 , de densidad 1,2 [ g / ml ] ( 20 C ).

10 1,2 33

M = = 6,29

63

10 D ( % P / P )

N =

PE

Donde:

N : normalidad de la solucin



PE : peso equivalente o masa equivalente del soluto medida en [ g / equiv ]

Ejemplo: Calcula la normalidad de una solucin 35 % P / P de H2SO4 , de densidad 1,26 [ g / ml ] ( 20 C ).

10 1,26 35

N = = 9

49

1000 ( % P / P )

m =

( 100 ( % P / P ) ) PM

Donde:

m : molalidad de la solucin



Ejemplo: Calcula la molalidad de una solucin 20 % P / P de NaOH .

1000 20

m = = 6,25

( 100 20 ) 40

( % P / P ) PM solvente

X soluto =

( % P / P ) PM solvente + ( 100 ( % P / P ) ) PM soluto

Donde:

X soluto : fraccin molar de soluto


PM soluto : peso molecular o masa molecular del soluto medida en [ g / mol ]

PM solvente : peso molecular o masa molecular del solvente medida en [ g / mol ]

Ejemplo: Calcula la fraccin molar de soluto en una solucin 40 % P / P de HNO3 .

40 18

X soluto = = 0,16

40 18 + ( 100 40 ) 63

CALCULOS RELACIONADOS CON LA MASA DE SOLUTO

V D ( % P / P )

100 m solutom soluto =

V =

100

D ( % P / P )

Donde:

m soluto : masa de soluto medida en [ g ]

V : volumen de la solucin medido en [ ml ]



Ejemplo 1: Calcula la masa de soluto que hay en 30 [ ml ] de una solucin de HF 20 % P / P de densidad 1,08 [ g / ml ] ( 20 C ).

30 1,08 20

m soluto = = 6,48 [ g ]

100

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin de NaOH 36 % P / P de densidad 1,39 [ g / ml ] ( 20 C ) que contiene 8,01 [ g ] de soluto.

100 8,01

V = = 16 [ ml ]

1,39 36

M V PM


V =

1000

M PM

Donde:





Ejemplo 1: Calcula la masa de soluto que hay en 200 [ ml ] de solucin 1,5 M de HCl.

1,5 200 36,5

m soluto = = 10,95 [ g ]

1000

Ejemplo 2: Calcula el volumen de solucin 0,5 M de CH3COOH que contiene 3 [ g ] de soluto.

1000 3

V = = 100 [ ml ]

0,5 60

N V PE


V =

1000

N PE

Donde:





Ejemplo 1: Calcula la masa de soluto que hay en 50 [ ml ] de solucin 2 N de H2SO4 .

2 50 49

m soluto = = 4,9 [ g ]

1000

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin 2 N de CaCl2 que contiene 11,1 [ g ] de soluto.

1000 11,1

V = = 100 [ ml ]

2 55,5

m V D PM

( 1000 + m PM ) m solutom soluto =

V =

1000 + m PM

m D PM

Donde:






Ejemplo 1: Calcula la masa de soluto que hay en 50 [ ml ] de una solucin de HCOOH 10,7 m de densidad 1,08 [ g / ml ] ( 20 C ).

10,7 50 1,08 46

m soluto = = 17,8 [ g ]

1000 + 10,7 46

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin de HNO3 6,8 m, de densidad 1,18 [ g / ml ] ( 20 C ), que contiene 20 [ g ] de soluto.

( 1000 + 6,8 63 ) 20

V = = 56,5 [ ml ]

6,8 1,18 63

CALCULOS RELACIONADOS CON EL NUMERO DE MOLES DE SOLUTO

V D ( % P / P )

100 n PM

n =

V =

100 PM

D ( % P / P )

Donde:

n : nmero de moles de soluto medido en [ mol ]





Ejemplo 1: Calcula el nmero de moles de soluto que hay en 500 [ ml ] de una solucin de CuSO4 16 % P / P y de densidad 1,18 [ g / ml ] ( 20 C ).

500 1,18 16

n = = 0,59 [ mol ]

100 159,6

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin de KCl 8 % P / P , de densidad 1,05 [ g / ml ] ( 20 C ) , que contiene 0,1 moles de soluto.

100 0,1 74,6

V = = 88,8 [ ml ]

1,05 8

M V

1000 n

n =

V =

1000

M

Donde:




Ejemplo 1: Calcula el nmero de moles de soluto que hay en 20 [ ml ] de una solucin de KOH 0,5 M .

0,5 20

n = = 0,01 [ mol ]

1000

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin de NH3 2 M , que contiene 0,05 moles de soluto.

1000 0,05

V = = 25 [ ml ]

2

m V D

( 1000 + m PM ) n

n =

V =

1000 + m PM

m D

Donde:






Ejemplo 1: Calcula el nmero de moles de soluto que hay en 35 [ ml ] de una solucin de HNO3 5,87 m de densidad 1,16 [ g / ml ] ( 20 C ).

5,87 35 1,16

n = = 0,174 [ mol ]

1000 + 5,87 63

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin de HCOOH 10,7 m y de densidad 1,08 [ g / ml ] ( 20 C ) , que contiene 0,1 moles de soluto.

( 1000 + 10,7 46 ) 0,1

V = = 12,9 [ ml ]

10,7 1,08

CALCULOS RELACIONADOS CON EL NUMERO DE EQUIVALENTES GRAMO DE SOLUTO

N V

1000 n equiv

n equiv =

V =

1000

N

Donde:

n equiv : nmero de equivalentes gramo de soluto medido en [ equiv ]



Ejemplo 1: Calcula el nmero de equivalentes gramo de soluto que hay en 300 [ ml ] de solucin 5 N de HBr.

5 300

n equiv = = 1,5 [ equiv ]

1000

Ejemplo 2: Calcula el volumen de solucin 2,5 N de CuSO4 que contiene 0,5 equivalentes gramo de soluto.

1000 0,5

V = = 200 [ ml ]

2,5

PREPARACION DE SOLUCIONES

Si se conocen el porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto y la densidad de una solucin, es posible calcular el volumen que se necesita de esta solucin para preparar otra del mismo soluto.

V2 D2 ( P / P )2

V1 D1 ( P / P )1

V1 =

V2 =

D1 ( P / P )1

D2 ( P / P )2

Donde:

V1 : volumen de la solucin inicial medido en [ ml ]

V2 : volumen de la solucin a preparar medido en [ ml ]

D1 : densidad de la solucin inicial medida en [ g / ml ]

D2 : densidad de la solucin a preparar medida en [ g / ml ]

( P / P )1 : porcentaje peso / peso o masa / masa de la solucin inicial

( P / P )2 : porcentaje peso / peso o masa / masa de la solucin a preparar

Ejemplo 1: Calcula el volumen que se requiere de una solucin de HF 20 % P / P, de densidad 1,08 [ g / ml ] ( 20 C ), para preparar 200 [ ml ] de una solucin del mismo cido, de densidad 1,04 [ g / ml ] ( 20 C ) y 10% P / P.

200 1,04 10

V1 = = 96,3 [ ml ]

1,08 20

Ejemplo 2: Calcula el volumen de solucin 15 % P / P de HCOOH , de densidad 1,037 [ g / ml ], que puede prepararse a partir de 50 [ ml ] de una solucin del mismo cido 33% P / P y de densidad 1,08 [ g / ml ].

50 1,08 33

V2 = = 114,6 [ ml ]

1,037 15

V2 M PM

10 V1 D ( % P / P )

V1 =

V2 =

10 D ( % P / P )

M PM

Donde:



M : molaridad de la solucin a preparar


D : densidad de la solucin inicial medida en [ g / ml ]

% P / P : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto, de la solucin inicial

Ejemplo 1: Calcula el volumen de una solucin de HCl 20 % P / P de densidad 1,098 [ g / ml ] ( 20 C ), que se necesita para preparar 500 [ ml ] de solucin 1 M , del mismo cido.

500 1 36,5

V1 = = 83,1 [ ml ]

10 1,098 20

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin 0,5 M de NaOH que se puede preparar a partir de 5 [ ml ] de una solucin 36 % P / P del mismo soluto y de densidad 1,39 [ g / ml ] ( 20 C ).

10 5 1,39 36

V2 = = 125,1 [ ml ]

0,5 40

V2 N PE

10 V1 D ( % P / P )

V1 =

V2 =

10 D ( % P / P )

N PE

Donde:



N : normalidad de la solucin a preparar


% P / P : porcentaje peso / peso o masa / masa de soluto, de la solucin inicial

Ejemplo 1: Calcula el volumen de una solucin de H2SO4 35 % P / P de densidad 1,26 [ g / ml ] ( 20 C ) que se necesita para preparar 1000 [ ml ] de una solucin 1 N del mismo cido.

1000 1 49

V1 = = 111,1 [ ml ]

10 1,26 35

Ejemplo 2: Calcula el volumen de una solucin 2 N de H2SO4 , que se puede preparar a partir de 50 [ ml ] de una solucin 12 % P / P del mismo cido y de densidad 1,08 [ g / ml ] ( 20 C ).

10 50 1,08 12

V2 = = 66,1 [ ml ]

2 49

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