Porcentajes en masa y en volumen. Densidad 21

 

Mezclamos 100 mL de disolución acuosa de HNO3 del 70% en masa y densidad 1420 g·L–1, con 200 mL de otra disolución de ácido nítrico del 25,4% en masa y densidad 1,15 kg·L–1 lo que da lugar a una disolución de densidad 1314 kg·m–3. Determina:

a)  Porcentaje en masa de la disolución resultante.

b)  Volumen final de la disolución resultante.

 

 

Solución:

Datos:

V1 [HNO3 (aq)] = 0,100 L del 70%; d1 = 1420 g·L–1

 V2 [HNO3 (aq)] = 0,200 L del 25,4%; d2 = 1150 g·L–1

dfinal = 1314 kg·m–3·(1000 g/kg)·(m3/1000 L) = 1314 g·L–1

a)  Para poder responder a este apartado necesitamos saber la masa total del ácido nítrico y la de la de la disolución resultante.

Masa de la primera disolución.

0,1 L·1420 g·L–1 = 142 g

Masa de ácido nítrico existente en la primera disolución.

142 g·(70/100) = 99,4 g

Masa de la segunda disolución.

0,2 L·1150 g·L–1 = 230 g

Masa del ácido nítrico existente en la segunda disolución.

230 g·(25,4/100) = 58,42 g

Porcentaje:

[(99,4 + 58,42) g/(142 + 230) g]·100 = 42,4%

b)    

dfinal = mfinal/Vfinal Vfinal = mfinal/dfinal

V = (142 + 230)g/1314 g·L–1 = 283 mL

 

 

 

Porcentajes en masa y en volumen. Densidad 20

 

Tenemos 400 g de disolución al 20% a la que añaden 20 g de soluto. Determina la cantidad de disolvente que será necesario añadir para que no cambie la concentración.

 

 

Solución:

Datos: md,inicial = 400 g al 20%; ms = 20 g

Masa del soluto de la disolución inicial:

ms,inicial = 400 g·(20 g/100 g) = 80 g

Masa del soluto de la disolución final:

ms,final = 80 g + 20 g = 100 g

Masa disolución final:

md,final = 400 g + 20 g = 420 g

Para que no cambien la concentración habrá que añadirle x gramos de disolvente, por tanto:

[100 g/(420 + x) g]·100 = 20

10000 = 20·(420 + x)

10000/20 = 420 + x

500 = 420 + x x = 500 – 420 = 80

Hay que añadir 80 gramos de disolvente.

 

 

 

Porcentajes en masa y en volumen. Densidad 19

Determina la concentración en g/L de una disolución 5 m de ácido arsenioso de densidad 1,2 g/cm3.

 

 

Solución:

Datos: Concentración = 5 m; d = 1,2 g/cm3

Supongamos que partimos de 1 kg de disolvente, es decir, 1000 g; luego como la concentración es 5 molal tendremos 5 moles de soluto.

Peso molecular del soluto:

Pm(H3AsO3) = 3·1 + 75 + 3·16 = 126

Masa de soluto:

5 moles·(126 g/mol) = 630 g de H3AsO3

Masa disolución (m):

m = 1000 g (H2O) + 630 g H3AsO3 = 1630 g

Volumen disolución:

1630 g·(cm3/1,2 g) = 1358,3 cm3 = 1358,3 mL = 1,3583 L 

Concentración disolución (C):

C = 630 g/1,3583 L = 463,8 g/L

 

 

 

Porcentajes en masa y en volumen. Densidad 18

 

Calcula las cantidades de hidróxido de sodio y de agua necesarias para preparar 5 L de una disolución al 30% cuya densidad es 1,22 g/cm3.

 

 

Solución:

Datos: V(disolución) = 5 L → 30%; d = 1,22 g/cm3 = 1,22 g/mL

Veamos cuánto soluto, NaOH, hay en los 5 litros de disolución.

5000 mL·(1,22 g/mL) = 6100 g de disolución

6100 g disolución·(30 g NaOH/100) = 1830 g de NaOH

Ahora debemos averiguar los gramos de agua.

m(agua) = 6100 g – 1830 g de NaOH = 4270 g

Para preparar la disolución pedida necesitamos 1830 g de NaOH y 4270g de agua.

 

 

 

Porcentajes en masa y en volumen. Densidad 17

 

Se toman 150 g de una disolución al 60% y se reparten en dos vasos con 50 y 100 g de disolución respectivamente. Al primer vaso se le añaden 150 g de disolvente y al segundo se le añaden 225 g de soluto y a continuación se unen las dos disoluciones. Calcula el porcentaje en soluto de la disolución así obtenida.

 

 

Solución:

Datos:

m0 = 150 g del 60%

V1 = 50 g m1 (disolvente) = 150 g

V2 =100 g m2 (soluto) = 225 g

Gramos totales de disolución:

m = 150 g + 150 g + 225 g = 525 g

Gramos de soluto:

150 g·(60/100) + 225 g = 315 g

Porcentaje en soluto de la disolución final:

(315 g/525 g)·100 = 60%