Solución Ejercicio de Partes por Millón


Solución Ejercicio de Partes por Millón:

Ejercicio 1: El agua de mar contiene 4 ppb de oro. Calcular la cantidad de agua de mar que tendríamos que destilar para obtener 1 kg de oro. Dato: densidad del agua = 1,025 kg/l.

Solución
  • ppb = 4 = (masa oro / masa agua) · 109 = (1 kg de oro / kg agua) · 109
  • masa de agua necesaria = (109 / 4) = 2,5 · 108 kg
  • densidad del agua de mar: 1 litro = 1,025 kg  
  • volumen de agua necesaria = (2,5 · 108 / 1,025) = 2,43 · 108 litros
  • es necesario destilar 2,43 · 108 litros = 2,43 · 105 m3 = 243000 de metros cúbicos para obtener 1 kg de oro


Ejercicio 2: Calcular las ppm de 80 mg de ion sulfato (SO42) en 5 litros de agua.
Solución
  • masa de ion sulfato = 80 mg = 8 · 10-5 kg
  • masa de agua = 5 kg (peso de 5 litros)
  • ppm = (8 · 10-5 / 5) · 106 = 16 ppm
Otras Unidades de Concentración:
versión 2 (24/01/2017)

Solución Ejercicios de pKb

Química GeneralÁcidos y BasespKb Ejercicios

Solución Ejercicios de pKb:
Ejercicio 1: Calcular el pKb de una sustancia si su Ka = 5,2 · 10-4

Solución:
  • pKa = - log10 Ka = - log10 (5,2·10-4) = 3,28
  • pKa + pKb = 14
  • pKb = 14 - pKa = 14 - 3,28 = 10,72

Ejercicio 2: Calcular la concentración de [H+] en una disolución 1,1 M de ácido benzoico HBz si su pKb = 8,9

Solución:

  • pKa + pKb = 14 
  • pKa = 14 - pK= 14 - 8,9 = 5,1
  • pKa = - log10 Ka  
  • 5,1 = - log10 K
  • - 5,1= log10 K
  • 10-5,1  = Ka
  • Ka = 7,9·10-6
  • Sea la reacción de disociación del ácido benzoico: HBz Bz- + H+
  • Ka = 7,9·10-6 = [Bz-] [H+] / [HBz] = x · x / 1,5 M x = (7,9·10-6 / 1,5)1/2 = 0,023 M
  • [H+] = x = 0,023 M

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Medida de la Acidez y Basicidad: 
versión 6 (29/09/2015)

Solución Ejercicios de pKa

Química GeneralÁcidos y BasespKaEjercicios

Solución Ejercicios de pKa:

Ejercicio 1: Calcular el pKa de una sustancia si su Kb = 3,1 · 10-5

Solución:
  • pKb = - log10 Kb = - log10 (3,1·10-5) = 4,51
  • pKa + pKb = 14
  • pKa = 14 - pKb = 14 - 4,51 = 9,49
 
Ejercicio 2: Calcular la concentración de [H+] en una disolución 1,5 M de ácido benzoico HBz si su pKa = 5,1

Solución:
  • pKa = - log10 Ka  
  • 5,1 = - log10 K
  • - 5,1= log10 K
  • 10-5,1  = Ka
  • Ka = 7,9·10-6
  • Sea la reacción de disociación del ácido benzoico: HBz Bz- + H+
  • Ka = 7,9·10-6 = [Bz-] [H+] / [HBz] = x · x / 1,5 M x = (7,9·10-6 / 1,5)1/2 = 0,023 M
  • [H+] = x = 0,023 M
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Medida de la Acidez y Basicidad: 
versión 1 (28/09/2015)

Solución Ejercicios Porcentaje en Peso

Solución Ejercicios Porcentaje en Peso:

Ejercicio 1: Calcular el volumen de agua necesaria para obtener una disolución de 100 gramos de NaCl 15% en Peso.

Solución
  • Peso de soluto = 100 gramos
  • Peso de disolvente = x
  • Peso de disolución = 100 + x
  • Porcentaje en Peso = (peso de soluto / peso de disolución) · 100 = (100 / [100 + x]) · 100 = 15
  • Despejamos la incógnita:
    • 15 = (100 / [100 + x]) · 100
    • 15 · (100 + x) = 100 · 100
    • 1500 + 15 x = 10.000
    • 15 x = 10.000 - 1500 = 8500
    • x = 8500 / 15 = 567 gramos
  • Necesitamos por lo tanto 567 gramos de agua para tener una concentración 15% en Peso de NaCl
  • En volumen necesitamos 0,567 litros (volumen de 567 gramos de agua)

Ejercicio 2: Calcular el porcentaje en peso de una disolución de 200 gramos de ácido sulfúrico (H2SO4) en una disolución con 2 litros de agua.

Solución
  • Peso de soluto = 200 gramos
  • Peso de disolvente = 2000 gramos (peso de 2 litros de agua
  • Peso de disolución = 200 + 2000 = 2200 gramos
  • Porcentaje en peso = (peso de soluto / peso de disolución ) · 100 = (200 / 2200) · 100 = 9,1%
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Otras Unidades de Concentración:

versión 1 (27/09/2015)

Solución Ejercicio de Formalidad


Solución Ejercicio de Formalidad:

Ejercicio 1: Determinar qué método (molaridad o formalidad) es más apropiado para calcular la concentración de las siguientes disoluciones:
  • Cloruro sódico NaCl disuelto en agua empleamos la formalidad ya que se trata de una sal (compuesto iónico que no forma realmente moléculas sino una red cristalina)
  • Ácido sulfúrico H2SO4 en agua empleamos la molaridad ya que se trata de un ácido (compuesto que sí forma moléculas y por lo tanto podemos emplear el peso molecular para determinar el número de moles disueltos)
  • Hidróxido de sodio NaOH disuelto en aguaempleamos la molaridad ya que se trata de una base (compuesto que sí forma moléculas y por lo tanto podemos emplear el peso molecular para determinar el número de moles disueltos)
  • Sulfato de cobre CuSO4 disuelto en aguaempleamos la formalidad ya que se trata de una sal (compuesto iónico que no forma realmente moléculas sino una red cristalina)
Ejercicio 2: Calcular la formalidad de una disolución de 12 gramos yoduro de potasio KI en 750 ml de agua. Datos de los pesos atómicos: K=39,1, I=126,9.

Solución:
  • Para medir su concentración no conviene usar la molaridad ya que en disolución el KI se ioniza (KI K+ + I-).
  • nº de PFG de KI = masa / Peso Fórmula (PF) masa / peso molecular  12 gramos / (39,1 + 126,9) = 0,072
  • Formalidad = nº de PFG / litros de disolución = 0,072 / 0,75 = 0,096 F
  • Por lo tanto la concentración formal de la disolución es 0,096 formal


Ejercicio 3: Calcular la cantidad en gramos de NaCl disueltos en 0,5 litros si la formalidad es 0,75 F. Dato: el peso molecular del NaCl es 58,5.

Solución:
  • Formalidad = nº de PFG / litros de disolución nº de PFG = 0,75 / 0,5 = 1,5
  • nº de PFG de NaCl = masa / Peso Fórmula (PF) masa / peso molecular  
  • masa = nº de PFG de NaCl  · peso molecular = 1,5 · 58,5 = 87,75 gramos

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Otras Unidades de Concentración:

versión 6 (26/09/2015)

Solución Ejercicios de Molaridad


Solución Ejercicios de Molaridad:

Ejercicio 1: Calcular la molaridad de una disolución de 250 ml en la que está disueltos 30 gramos de cloruro sódico (NaCl). Datos: pesos atómicos Na=23, Cl=35,45.

Solución:
  • Peso molecular del NaCl = 23 + 35,45 = 58,45 gramos / mol
  • Moles de NaCl = masa soluto / peso molecular = 30 / 58,45 = 0,51 moles
  • Molaridad = moles NaCl / volumen de disolución = 0,51 / 0,25 litros = 2,04 M

Ejercicio 2: Calcular los gramos de hidróxido de sodio (NaOH) de 350 ml de disolución 2 M. Datos: pesos atómicos Na=23, O=16, H=1.

Solución:
  • Molaridad = moles de NaOH / volumen disol. → moles de NaOH = 2 M · 0,350 litros = 0,7 moles
  • Peso molecular del NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 gramos / mol
  • moles NaOH = masa soluto / peso molecular masa soluto = 0,7 moles · 40 gramos/mol = 28 gramos


Ejercicio 3: Calcular la molaridad de 5 gramos de ácido sulfúrico (H2SO4) en una disolución de 200 cm3. Datos: pesos atómicos S=32,1, O=16, H=1.

Solución:
  • Peso molecular del H2SO4 = 2 · 1 + 32 + 4 · 16 = 98 gramos / mol
  • Moles de H2SO4 = masa H2SO4 / peso molecular = 5 / 98 = 0,051 moles
  • Molaridad = moles H2SO4 / volumen disolución = 0,051 / 0,2 = 0,255 M

Ejercicio 4: Determinar la molaridad de una disolución formada al disolver 12 g de hidróxido de calcio, Ca(OH)2, en 200 g de agua, H2O, si la densidad de esta disolución en 1050 kg·m-3. Pesos atómicos: (Ca) = 40 u; (O) = 16 u; (H) = 1 u

Solución:  
  • Peso molecular Ca(OH)2 = 40 + 2 · 16  + 2 · 1 = 74 gramos / mol
  • Moles de soluto: 12 / 74 = 0,162 moles de Ca(OH)2
  • Masa total de Disolución = 12 g Ca(OH)2 + 200 g H2O= 212 gramos
  • Volumen de Disolución:
    • 1050 kgm-3  = 1050 g.l-1
    • 212 g · (litros de disolución / 1050 g) =  0,202 litros de disolución
  • Molaridad = (moles de soluto / litros de disolución) = 0,162 / 0,202 = 0,80 M
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Otras Unidades de Concentración:
versión 3 (23/01/2017)