QAN_U1_A5_xxxx

5
Química analítica Unidad 1. Introducción a la química analítica Actividad 5. Determinación de concentraciones Porcentajes 1. Una muestra de NaOH que pesa 5g se disuelve en 45g de agua (un gramo de agua es aproximadamente igual a un mililitro). Calcula el por ciento en peso del NaOH en la solución. + = ó 5 + 45 ! = 50 ó = 100 = 5 50 100 = % 2. ¿Qué porcentaje de peso en volumen de proteína se obtiene al disolver 1.25g de proteína en 250ml de disolución? = 100 = 1.25 250 100 = . % 3. Una muestra de NaOH que pesa 15g se disuelve en 75g de agua (un gramo de agua es aproximadamente igual a un mililitro). Calcule el por ciento en peso del NaOH en la solución. + = ó 15 + 75 ! = 90 ó = 100

description

Química analíticaUnidad 1. Introducción a la química analítica. Actividad 5. Determinación de concentraciones

Transcript of QAN_U1_A5_xxxx

Page 1: QAN_U1_A5_xxxx

Química  analítica            Unidad  1.  Introducción  a  la  química  analítica  

Actividad  5.  Determinación  de  concentraciones  

Porcentajes    

1. Una  muestra  de  NaOH  que  pesa  5g   se  disuelve  en  45g  de  agua   (un   gramo  de  agua  es  

aproximadamente   igual   a   un   mililitro).   Calcula   el   por   ciento   en   peso   del   NaOH   en   la  

solución.  

𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜   +  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒   =  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛    

5𝑔  𝑑𝑒  𝑁𝑎𝑂𝐻 + 45𝑔  𝑑𝑒  𝐻!𝑂 = 50  𝑚𝑙  𝑑𝑒  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛  

𝑃𝑉=  

𝑝𝑒𝑠𝑜  𝑑𝑒𝑙  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜  𝑒𝑛  𝑔  𝑉  𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙  𝑑𝑒  𝑙𝑎  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛  𝑒𝑛  𝑚𝑙

 ∗  100  

𝑃𝑉=  

5𝑔50𝑚𝑙

∗  100 = 𝟏𝟎  %    𝑵𝒂𝑶𝑯  

2. ¿Qué   porcentaje   de   peso   en   volumen   de   proteína   se   obtiene   al   disolver   1.25g   de  

proteína  en  250ml  de  disolución?  

𝑃𝑉=  

𝑝𝑒𝑠𝑜  𝑑𝑒𝑙  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜  𝑒𝑛  𝑔  𝑉  𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙  𝑑𝑒  𝑙𝑎  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛  𝑒𝑛  𝑚𝑙

 ∗  100  

𝑃𝑉=  

1.25𝑔250𝑚𝑙

∗  100 = 𝟎.𝟓  %  𝒅𝒆  𝒑𝒓𝒐𝒕𝒆𝒊𝒏𝒂    

3. Una  muestra  de  NaOH  que  pesa  15g  se  disuelve  en  75g  de  agua  (un  gramo  de  agua  es  

aproximadamente   igual   a   un   mililitro).   Calcule   el   por   ciento   en   peso   del   NaOH   en   la  

solución.  

𝑆𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜   +  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒   =  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛    

15𝑔  𝑑𝑒  𝑁𝑎𝑂𝐻 + 75𝑔  𝑑𝑒  𝐻!𝑂 = 90  𝑚𝑙  𝑑𝑒  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛  

𝑃𝑉=  

𝑝𝑒𝑠𝑜  𝑑𝑒𝑙  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜  𝑒𝑛  𝑔  𝑉  𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙  𝑑𝑒  𝑙𝑎  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛  𝑒𝑛  𝑚𝑙

 ∗  100  

Page 2: QAN_U1_A5_xxxx

Química  analítica            Unidad  1.  Introducción  a  la  química  analítica  

𝑃𝑉=  

15𝑔90𝑚𝑙

∗  100 = 𝟏𝟔.𝟔𝟔  %    𝒅𝒆    𝑵𝒂𝑶𝑯  

4. ¿Qué  porcentaje  de  peso  en  volumen  de  proteína  se  obtiene  al  disolver  5g  de  proteína  

en  250ml  de  disolución?  Considera  que  es  una  queratina  comercial  natural    líquida  cuya  

densidad  es  1.090  g/ml  

𝜌   =𝑚𝑉                                        𝐷𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟  𝑚   →                          𝑚 =  𝜌 ∙ 𝑉  

𝑚   = 1.090𝑔𝑚𝑙

∙    250  𝑚𝑙   = 272.5  𝑔  𝑑𝑒  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛  

𝑃𝑉=  

𝑝𝑒𝑠𝑜  𝑑𝑒𝑙  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜  𝑒𝑛  𝑔  𝑉  𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙  𝑑𝑒  𝑙𝑎  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛  𝑒𝑛  𝑚𝑙

 ∗  100  

𝑃𝑉=  

5𝑔272.5  𝑚𝑙

∗  100 = 𝟏.𝟖𝟑  %  𝒅𝒆  𝒑𝒓𝒐𝒕𝒆𝒊𝒏𝒂    

Molaridad  

1. Describe  como  prepararías  2  litros  de  cloruro  de  bario  (BaCl2)    0.108  M.    

 0.108  moles  en  1  L  de  disolución    

𝑀𝑎𝑠𝑎  𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟  𝑑𝑒  𝐵𝑎𝐶𝑙!   → 208.2  𝑔/𝑚𝑜𝑙  

 

2000  𝑚𝑙   ∙  0.108  𝑀1000  𝑚𝑙

  ∙208.2  𝑔/𝑚𝑜𝑙

1  =  44.9712  𝑔  𝑑𝑒  𝐵𝑎𝐶𝑙!  

 

Una  vez  realizados  los  cálculos,  se  toman  los  44.9  g  de  BaCl2  y  se  agregan  a  un  recipiente,  después  

se  agrega  2L  de  agua  destilada.  

2. Calcular  la  concentración  molar  en  una  solución  al  70%  en  peso  de  ácido  nítrico  (HNO3);  

la  densidad  de  la  solución  es  de  1.42  g/ml.  

Page 3: QAN_U1_A5_xxxx

Química  analítica            Unidad  1.  Introducción  a  la  química  analítica  

70%  en  peso  =    70  g  de  HNO3  en  100  g  de  disolución.  

63  𝑔  𝑑𝑒  𝐻𝑁𝑂!   → 1  𝑚𝑜𝑙                                                                70𝑔  𝑑𝑒  𝐻𝑁𝑂!    → 1.11  𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠  

1.42  𝑔/𝑚𝑙  𝑑𝑒  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛     → 1  𝑚𝑙                          100  𝑔  𝑑𝑒  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛   → 70.42  𝑚𝑙  

M  =  mol  de  soluto/litro  de  disolución  

𝑀 =1.11  𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠  𝑑𝑒  𝑁𝐻𝑂!

70.42  𝑚𝑙   ∙ 1000 = 15.76  𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠  𝐻𝑁𝑂!  /  𝐿  

 3. Describe  la  preparación  de  100ml  de  HCl  6M  a  partir  del  HCl  concentrado  cuya  botella  

indica  1.18  g/ml  y  37%  P/P.  

HCl  concentrado  (37%  en  peso,  ρ  =  1.18  g/ml)  →  100  ml  HCl  6M      M  del  HCl  concentrado:    

ρ   =mV          𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟  𝑚   →  𝑚   =  𝑉   ∙  𝜌  

 

𝑚   =  1000  𝑚𝑙   ∙  1.18  𝑔/𝑚𝑙   =  1180  𝑔  

 De  los  1180  g  de  disolución,  solamente  el  37%  es  soluto  (HCl):    

1180     ∙  0.37   =  436.6  𝑔  𝑒𝑛  1𝐿  

 

𝑀𝑎𝑠𝑎  𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟  𝑑𝑒  𝐻𝐶𝑙 → 36.5  𝑔/𝑚𝑜𝑙  

𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑒  𝐻𝐶𝑙   =    436.6  36.5

=  11.96  𝑚𝑜𝑙    𝐻𝐶𝑙  𝑒𝑛  1𝐿    

M  =  mol  de  soluto/litro  de  disolución  

𝑀 =  11.96  𝑚𝑜𝑙

1𝐿= 11.96  𝑚𝑜𝑙/𝐿  

Page 4: QAN_U1_A5_xxxx

Química  analítica            Unidad  1.  Introducción  a  la  química  analítica  

 Cantidad  de  HCl  concentrado  para  100  ml  de  HCl  6M.  Usando  el  volumen  en  ml,  podemos  considerar  que:  milimoles  HCl  antes  de  diluir  =  milimoles  HCl  después  de  diluir  

𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠  𝑑𝑒  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 =  𝑉   ∙  𝑀 = 𝑉´   ∙  𝑀´    

𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟  𝑉   → 𝑉 =  6𝑀

11.96  𝑚𝑜𝑙/𝐿∙ 100 =  𝟓𝟎.𝟏𝟔  𝒎𝒍  

 

 

Normalidad      1. Calcula  el  peso  equivalente  del  H2SO4.  

 Val  H  =  1  ·∙  2  =  2  

H  =  1  ·∙  2  =  2                        

S  =  32  ·∙1  =  32  

O  =  16  ·∙  4  =  64  

2  +  32  +  64  =  98  g  

98  𝑔/  2  𝑒𝑞   =  𝟒𝟗𝒈𝒓/𝒆𝒒    

2. ¿Cuál  es  la  normalidad  del  H3PO4  cuya  etiqueta  dice  35%  en  peso  y  densidad  1.38  g/ml?  

𝑀𝑎𝑠𝑎  𝑚𝑜𝑙𝑒𝑐𝑢𝑙𝑎𝑟  𝑑𝑒  𝐻!𝑃𝑂! → 98   ÷ 3   = 32.66  𝑔/𝑚𝑜𝑙        

ρ   =mV          𝑑𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟  𝑚   →  𝑚   =  𝑉   ∙  𝜌  

𝑚 = 1000𝐿   ∙ 1.38  𝑔/𝑚𝑙   = 1380  𝑔  

1380  𝑔   ∙ 0.35 = 483  𝑔  𝑑𝑒  𝐻!𝑃𝑂!  𝑒𝑛  100𝑔  𝑑𝑒  𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛  

𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑒  𝐻!𝑃𝑂!  =    48332.66

=  14.78  𝑚𝑜𝑙      

N  =  Eq-­‐  gramo  /litro  de  disolución  

𝑁 =14.78  𝑔1𝐿

= 𝟏𝟒.𝟕𝟖    

Page 5: QAN_U1_A5_xxxx

Química  analítica            Unidad  1.  Introducción  a  la  química  analítica  

3. ¿Cuántos  gramos  de  BaCl2  se  requieren  para  preparar  125ml  de  una  solución  0.25  N  de  

dicha  sal?  

Disolución  =  0.125  L  

N=  0.25  =    Eq-­‐  gramo  /litro  de  disolución  

𝐷𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟  𝐸𝑞 −  𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 →  𝐸𝑞 −  𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 = 𝑉   ∙ 𝑁  

𝐸𝑞 −  𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜 = 0.125𝐿   ∙ 0.25𝑁 =  𝟎.𝟎𝟑𝟏𝟐𝟓  𝒈  

 

4. Calcula  la  normalidad  de  una  solución  de  H2SO4  1.4  M.  

N  =  M/2    

M  =  2  N    

1.4𝑀   ∙  2𝑁  1  𝑀

=  2.8  𝑁  

 

5. ¿Cuántas  moles  y  equivalentes  hay  en  44  ml  de  una  solución  de  H2SO4  1.28  M?  

𝐸𝑞 −  𝑔𝑟𝑎𝑚𝑜   =  𝟒𝟗  

M  =  mol  de  soluto/litro  de  disolución  

𝐷𝑒𝑠𝑝𝑒𝑗𝑎𝑟  𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑒  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜   → 𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑒  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 𝑀   ∙  𝑉    

𝑚𝑜𝑙  𝑑𝑒  𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 = 1.28𝑀   ∙   .044𝐿 = 𝟎.𝟎𝟓𝟔𝟑𝟐