Disoluciones y Cálculos

Disoluciones y Estequimetría

Preuniversitario Jaime Garzón

Lina María Peña Pardo

Reacciones estequiométricas 

Para comprender y efectuar un cálculo estequiométrico se debe tomar en cuenta los siguientes conceptos: mol, número de Avogadro y masa molar

Mol

Un mol es la unidad de medida de la materia en el S.I. y es igual a 6.022x10²³ átomos, moléculas, iones o partículas. A este valor se conoce como el número de Avogadro. 

No es lo mismo un mol de plumas que un mol de barras de oro...

Un mol de cada elemento tiene un peso distinto

Masa molar

Se conoce también con el nombre de peso molecular y corresponde a la cantidad de masa de un mol de partículas, átomos o moléculas. 

Masa molar

En un compuesto la masa molar es igual a la suma del peso o masa atómica de sus átomos multiplicado por la cantidad de moléculas.

Por ejemplo, el CO₂ tiene una masa molar de:

12.01 g/mol + 16 g/mol * 2 = 44.01 g/mol

Cálculos con moles

Balanceemos la siguiente ecuación:

x S₈ + x O₂ → x SO₃

Multiple Choice

Los dos espacios vacíos que balancean la ecuación son rellenados con los coeficientes estequiometricos:

S₈ + _ O₂ → _ SO₃

• 42 y 18

• 2 y 4

• 28 y 16

• 12 y 8

• 5 y 6

Cálculos con moles

S₈ + 12 O₂ → 8 SO₃

De la siguiente reacción, sabemos que la cantidad de moles de oxígeno O₂ que se necesitan para hacer reaccionar cada mol de azufre S₈ para formar 8 moles de trióxido de azufre SO₃ son 12 moles

Es decir, para formar 1 mol de SO₃ se necesita: ⅛ mol de S₈ y 3/2 (12/8) mol de O₂

Multiple Choice

La síntesis industrial de ácido nítrico se representa por la siguiente ecuación:

3NO_2(g) + H₂O_(g) → 2HNO_3(ac) + NO_(g)

Un mol de NO₂ reacciona con suficiente agua para producir:

• 3/2 moles de HNO₃

• 4/3 moles de HNO₃

• 5/2 moles de HNO₃

• 2/3 moles de HNO₃

Multiple Choice

Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑

De acuerdo con la ecuación anterior, si reaccionan 10 moles de agua con 3 moles de calcio probablemente:

• Los reactivos reaccionarán por completo sin que sobre masa de alguno.

• El calcio reaccionará completamente y permanecerá agua en exceso

• Se formarán 13 moles de hidrógeno

• Se formará un mol de hidróxido de calcio

Cálculos mol - masa

Haciendo uso de la masa molar es posible convertir la cantidad de sustancia de moles a unidades másicas

Teniendo que: S₈ + 12 O₂ → 8 SO₃ y que:

Masa molar de S → 32 ^g/_mol , y masa molar de O → 16 ^g/_mol

La masa de 1 mol de S₈ es 1 mol * (32 ^g/_mol * 8) = 256 g

La masa de 12 moles de O₂ es 12 mol * (16 ^g/_mol * 2) = 384 g

La masa de 8 moles de SO₃ es 8 mol * (32 ^g/_mol + 16 ^g/_mol * 3) = 640 g

256 g +384 g = 640 g

Multiple Choice

El carbonato de calcio también se puede descomponer por calentamiento como se muestra en la siguiente ecuación

CaCO_3(s) → CO_2(g) + CaO_(s)

_{Masa molar de: Ca = 40 g/mol, O = 16 g/mol, C = 12 g/mol}

A condiciones normales, se determina el contenido de CO₂ a partir de la descomposición de una muestra de 500 g de roca que contiene 25% de carbonato de calcio. La cantidad de moles de CO₂ que se produce es

• 0,25

• 1,25

• 2,50

• 5,00

Multiple Choice

Una muestra de ácido clorhídrico puro, HCl, necesita 100 g de NaOH de 80% de pureza para neutralizarse. La masa de la muestra de ácido clorhídrico es

Masa molar del Cl = 35,5 ^g/_mol , Masa molar del Na = 23 ^g/_mol

Masa molar del O = 16 ^g/_mol , Masa molar del H = 1 ^g/_mol

• 73 g

• 80 g

• 40 g

• 36,5 g

Disoluciones

Mezclas homogéneas

LAS MEZCLAS HOMOGÉNEAS SE DENOMINAN DISOLUCIONES

Multiple Select

Es un ejemplo de disolución:

• Arena y agua

• Sal y azúcar

• Azúcar y agua

• Agua y aceite

Multiple Choice

En la solución que se va a preparar ...

• El tang es el soluto y el agua es el solvente

• El tang es el solvente y el agua es el soluto

• El tang y el agua son ambos solventes

• El tang y el agua son ambos solutos

Multiple Choice

¿Si una disolución aumenta su temperatura, admite mayor cantidad de soluto?

• Sí

• No

• Depende 🐋

• Lo que diga Uribe

Multiple Choice

Disolución que contiene más soluto del que debería poder disolver a cierta temperatura dada

• Saturada

• Sobresaturada

• Concentrada

• Extrasaturada

Multiple Choice

Según la gráfica la sal que mayor solubilidad presenta a 50 ^oC es

• NaCl

• KNO₃

• K₂CrO₄

• Ce₂(SO₄)₃

Medida de la concentración de las disoluciones

Molaridad

Porcentaje peso a peso

Porcentaje peso a volumen

Porcentaje volumen a volumen

^Normalidad

Molaridad

Número de moles de soluto disueltas en 1 L de disolución
 

 $\frac{moles\ de\ soluto}{litros\ de\ disolución}\ =\ Molaridad\$ 

 

Multiple Choice

Una disolución 8 M es aquella que contiene 8 moles de soluto en:

• 1000 g de disolvente

• 1000 g de disolución

• 1000 mL de disolvente

• 1000 mL de disolución

Multiple Choice

Se disuelven 0,52 g de NaHCO₃ en 250 mL de agua. La concentración molar de la solución es

^{La masa molar del NaHCO3 es 84 g/mol}

• 0,019 M

• 0,020 M

• 0,022 M

• 0,025 M

Multiple Choice

Se tienen 250 mL una solución de K₂Cr₂O₄ al 0,1 M. Si a esta solución se le adicionan 50 mL más de agua, ¿Cuál es su molaridad final?

• 0,095 M

• 0,13 M

• 0,083 M

• 0,26 M

Multiple Choice

Calcular la cantidad de H₃PO₄ necesaria para preparar 750 mL de disolución 0.5 M.

La masa molar del H₃PO₄ es 98 g/mol

• 22 g

• 37 g

• 50 g

• 39 g

PORCENTAJE PESO A PESO ( % p/p )

PORCENTAJE VOLUMEN A VOLUMEN ( % p/v )

PORCENTAJE PESO A VOLUMEN ( % v/v )

Multiple Choice

Una concentración de 20% p/p significa:

• En la disolución hay 2 g de soluto

• En la disolución hay 20 g de soluto por 100 g de disolución

• En la disolución hay 20 g de soluto por 100 g de disolvente

• En la disolución hay 20 g de soluto por cada gramo de disolvente

Multiple Choice

En la etiqueta de un frasco de vinagre aparece la información: “solución de ácido acético al 4% en peso”. Esta información indica que el frasco contiene:

• 4 g de ácido acético en 96 g de disolución

• 100 g de soluto y 4 g de ácido acético

• 100 g de solvente y 4 g de ácido acético

• 4 g de ácido acético en 100 g de disolución

EL PUNTO 2 TIENE MENOS ÁCIDO BUTANÓICO Y MÁS AGUA QUE EL PUNTO 1

PUNTO 1 - 45% AB , 55% AGUA

PUNTO 2 - 35% AB , 65% AGUA

Multiple Choice

Pasar del punto 1 al punto 2

• A - Decantar

• B - Adicionar Agua

• C - Filtrar

• D - Evaporar

EL PUNTO 3 TIENE MÁS ÁCIDO BUTANÓICO Y MENOS AGUA QUE EL PUNTO 2

PUNTO 2 - 35% AB , 65% AGUA

PUNTO 3 - 55% AB , 45% AGUA

Multiple Choice

Pasar del punto 2 al punto 3

• A - Evaporar a 100°C

• B - Filtrar

• C - Evaporar a 165°C

• D - Decantar