Eje temático: Soluciones (Ejercicios Resueltos)

1- Una solución de HCl se encuentra en un recipiente al 98% p/p y una densidad de solución de 1 g/ml ¿Cual es su molaridad? H: 1 uma  Cl: 35,5 uma 

Desarrollo: 

Molaridad= %p/p x densidad x 10 / peso atómico 

M= 98% p/p x 1 g/ml x 10 /  36,5 uma 

R= 26,84 molar 

2-  Si en la combustión del metano (CH4) se queman 20 grs . ¿Cuantos grs de agua (H20) se producirán?    C: 12 uma , O: 16 uma , H: 1 uma

CH4 + 2O2 -------------> 2H20 (g) + CO2 (g)            

Desarrollo:  

primero debemos balancear la ecuación 

 CH4 +2O2 -------------> 2H2O + CO2

Ya balanceada , usaremos la relación en gramos 

Sabemos que 1 mol de metano tiene 16 grs y 1 mol de agua tiene 18 grs (Pero en este caso tenemos 2 moles) 

16 grs de metano = 36 grs 

        20 grs de metano      x grs        

R= Se producen 45 grs de agua. 

3-  Si el ácido sulfúrico (H2SO4) se encuentra al 76% p/p en 100 ml de solución acuosa.
Datos:
-  H2SO4 : 98 uma

a) Calcular moles del ácido sulfúrico
b) Calcular molaridad del ácido
c) Calcular moles del solvente


Desarrollo:

para calcular el numero de moles del ácido lo primero que debemos hacer es interpretar el dato del 76% p/p 

76% p/p = 76 grs de soluto (H2SO4) en 100 grs de Solución  

Ahora que interpretamos correctamente el dato de peso/peso, utilizamos la formula 
N= grs/Peso atómico 

N= 76 grs/98 uma

a) 0,775 moles de H2SO4 

Ya obtenidos los moles solo queda hacer la conversión de 100 ml a litros 

100 ml : 1000 ml  = 0,1 lts

M= moles de soluto/ lts solución

M= 0,775 moles de ácido/0,1 lts

b)  0,0775  Molar 
               
Como nos dicen que la solución es acuosa se interpreta que el ácido se encuentra con agua 

100 grs de solucion - 76 grs de soluto = grs de Solvente

grs de solvente = 24 grs de agua (H2O)

n= 24 grs /18 grs/mol

c) 1,33 moles de H20 

4-  En una Solución se encuentra concentrado Ácido clorhidrido (HCl) al 10% p/p con una densidad de 1,048 grs/ml

a) Calcular % p/v

Desarrollo: 

Para calcular el % p/v debemos considerar la formula :  %p/v = % p/p x densidad 

Solo evaluamos :

% p/v = 10% p/p x 1,048 grs/ml

a) 10,48% p/v 

5-  En la siguiente neutralizacion se tienen 40 grs de Base (NaOH) con un 90% de pureza (Riqueza)

NaOH + HCl ---------------> NaCl + H2O 

a) Calcular la cantidad de moles que se forman de sal (NaCl) 

Desarrollo: 

La ecuación esta balanceada por lo tanto solo desarrollamos 

Debemos fijarnos en que en el encabezado del ejercicio nos dicen que la base esta al 90% de pureza , eso quiere decir que solo el 90% reacciona y hay un 10% impuro por lo tanto 

40 grs de NaOH x 0.9% = grs puros de NaOH 

R: 36 grs puros de NaOH

Por estequiometria sabemos que la relación entre la base y la sal son (1:1) , por lo tanto los moles serán iguales 

 N= 36 grs/ 40 grs/mol 

R: hay 0,9 moles de NaCl 

6- Una muestra impura de 50 g de Zn reaccionan con 129 ml de HCl de concentración 35% p/p y densidad 1,18 g/cc. de acuerdo a la siguiente ecuación no balanceada: Zn: 65,34  , Cl: 35,5  uma. 

Zn + HCl --------------> ZnCl2 + H2 

 a) Calcular el % de pureza de cinc (Suponga que la impureza es inerte frente al HCl) 

Desarrollo:  Problema complejo. 

Debemos balancear la ecuación química. 

Zn + 2HCl ---------------> ZnCL2 + H2 

Utilizamos nuestra formula de M= % p/p x D x 10 / MM 

M= 35% p/p x 1,18 g/cc x 10 / 35,5 grs/mol 

R: 11,6 molar 

Ahora pasamos la molaridad a moles con los ml que nos dan 

129 ml : 1000 ml = 0,129 lts   

11,6 Molar x 0,129 lts = moles de HCl 

R: 1,49 moles de HCl 

Ahora utilizamos la relación estequiometrica (2:1) , 2 moles de HCl reacciona con 1 mol de Zn , por lo tanto tendremos la mitad de moles de Zn

2 moles de HCl = 1 mol de Zn

         1,49 moles de HCl             x                     

R: 0,745 moles de Zn 

Ahora convertimos los moles de zn a a grs 

N x Masa molar = Grs 

0,745 moles x 64,34 = 47,93 grs de Zn 

Ahora utilizamos una formula nueva que es 

% de pureza =  grs puros/ grs impuros x 100 

% pureza = 47,93 grs / 50 grs x 100 

R: La pureza del Zn es 95,86% 

7-  Una  muestra de 48,3 ml de HCl reacciona con 1,24 grs de CaCO3 puro.
MM Ca:40 C:12 O:16 Uma.

a) Calcular Molaridad del HCl

2HCl + CaCO3 ---------------> CaCl2 + CO2 + H20 

  

Desarrollo: 

Lo primero que debemos hacer es calcular el numero de moles de CaCO3 

n = grs x Masa molar

n= 1,24 grs / 100 grs/mol

n= 0,0124 moles de CaCO3 

Ahora utilizamos la estequiometria (1:2)

2 moles de HCl = 1 mol de CaCO3

                           x              0,0124 moles de CaCO3 

Los que reaccionan son 0,0248 moles de HCl 

Pasamos los ml a lts

M= 0,0248 moles soluto / 0,0483 lts

R: 0,513 Molar 


8- Se hacen reaccionar 40 grs de Cadmio puro con 120 ml de HCl 2M , de acuerdo a la siguiente reacción. MM Cd: 112,4 Cl:35,5 H:1  Uma.

Cd + HCl -------------> CdCl2 + H2 

a) Determina el reactivo limitante y exceso

Desarrollo: 

Balanceamos la ecuación

Cd + 2HCl ---------->  CdCl2 + H2 

Calculamos los moles de cada uno.  

Moles del cadmio= 40 grs / 112,4 grs/mol = 0,355 moles de Cd 

Ahora calculamos los moles de HCl 

2 M  x 0,120 ml = 0,24 moles de HCl 

Ahora debemos hacer las relaciones estequiometricas 

2 moles de HCl =  1 mol de Cd

 0,24 moles de HCl              x                

Se producen 0,12 moles de Cd ¿Los tenemos? Si tenemos 0,355 

Ahora lo hacemos con el HCl 

1mol de Cd = 2 moles de HCl 

0, 355 moles de Cd                x                    

     

Se producen 0,71 moles de HCl ¿Los tenemos? No solo tenemos 0,24 moles 

Por lo tanto: 

R: Nuestro reactivo limitante es el HCl y exceso Cadmio 

9-  Se tienen 40 grs de un base  K(OH) .
- Calcular

a) Peso equivalente
b) Equivalente gramos

Desarrollo: 

Peso Equivalente se escribe como PE , y lo calculamos de la siguiente manera

PE= MM/ A

A: Carga electrónica

Bases: el A es la cantidad de OH
Ácidos: el A es la cantidad de H
Sales: El A es la disociación

En este caso el A es de una Base y nos dicen que es el KOH , entonces aplicamos formula.

PE: 56 grs/mol / 1

PE: 56 grs/Equivalente-gramos 

Si fuera el caso de un Ácido como el sulfúrico (H2SO4)

PE= 98 grs/mol / 2
PE= 49 grs/equivalente-gramos

Volviendo al problema ya tenemos el PE de la base que es 56 , calculamos los equivalente gramos

Equivalentes gramos son una unidad única de los químicos este valor nunca cambia.

Utilizaremos la siguiente formula

PE= grs/ Equivalente-gramos

E-gramos = grs/ PE

Equivalente gramos = moles x A (Carga)


E-gramos =  40 grs/56 grs/E-gramos

R: 0,714 Equivalente-gramos 

10-    En una solución acuosa de 100 ml  se encuentra Ácido sulfúrico 5 M y titula (Neutralizan) con Hidróxido de sodio 2 M ¿Cuál es el volumen final de solución?

 Desarrollo: 

En este caso utilizaremos la formula de Dilucion

C1 x V1 = C2 x V2 

Evaluamos: 

100 ml x 5M = 2M  x V2 

Despejamos 

V2 = 250 ml