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Propiedades físicas de las disoluciones.

Propiedades físicas de las disoluciones. Estado Gaseoso, Sólido y Líquido. 1.- Atracciones Intramoleculares Enlaces Iónicos y Covalentes. 2.- Atracciones Intermoleculares Fuerzas de Van der Waals o Fuerzas de London, puentes de hidrógenos.

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  1. Propiedades físicas de las disoluciones. Estado Gaseoso, Sólido y Líquido 1.- Atracciones Intramoleculares Enlaces Iónicos y Covalentes 2.- Atracciones Intermoleculares Fuerzas de Van der Waals o Fuerzas de London, puentes de hidrógenos

  2. Propiedades que resultan de las fuerzas Intermoleculares • a) Viscosidad • b) Presión de vapor • c) Capilaridad • d) Tensión superficial

  3. Expresión de la concentración de una disolución 1.- Porcentaje en peso/peso (% P/P): %P/P = g soluto x 100 g disolución 2.- Porcentaje en peso/volumen (% P/V): %P/P = g soluto x 100 mL disolución

  4. 3.- Porcentaje en peso/volumen (% V/V): % V/V = mL soluto x 100 mL disolución 4.- Molaridad (M): M = moles de soluto L disolución M = % P/P x dsolución x 10 PMsoluto

  5. 5.- Molalidad (m): m = moles de soluto Kg solvente 6.- Normalidad (N): N = equivalentes de soluto L solución Equivalentes = g soluto/ Peso equivalente Peso equivalente = masa Molecular / entidades

  6. 5.- Partes por millón (ppm): Ppm = mg soluto L disolución 6.- Partes por billón (ppb): ppb = mg soluto L disolución 7.- Fracción molar (xi) Xi = moles de i moles totales

  7. Preparación de disoluciones y Concepto de Dilución Dilución M1 M2 M1 >M2

  8. NaCl (s) Na+(ac) + Cl-(ac) 0,1 M 0,1 M 0,1 M FeCl3(s) Fe+3 (ac) + 3 Cl-(ac) 0,1 M 0,1 M 0,3 M Calculo de concentración de Iones en solución

  9. 3.- Se tiene la siguiente ecuación estequiométrica: Al (s) + H2SO4 (ac)  Al2(SO4)3 (ac) + H2 (g) Para que ocurra la reacción se toman 10 ml de una solución 3 N de ácido sulfúrico y 5 mL de una solución 3 M de Al. Si después que la reacción finalice se toma la totalidad de Al2(SO4)3 que se formó y se vierte a un vaso precipitado que contiene 250 ml de agua, calcule: a) la concentración molar de la sal en el vaso de 250 ml de agua. b) la concentración molar de los iones aluminio y sulfato que se generan en la reacción. Pesos atómicos Al: 27 g/mol S. 32 g/mol O: 16 g/mol d Al2(SO4)3 : 1.15 g/mol Trabaje como máximo con 4 cifras significativas. (25 puntos)

  10. 2.- Se tienen las siguientes soluciones: Solución 1: Formada por 2,3 g de Na2SO4 disueltas en 100 ml de agua. Solución 2: Formada por la mezcla de 2,6 gramos de NaCl y 3,7 g de FeCl3 disueltos en 250 ml de solución. Solución 3: Formada por la disolución de 2,6 g de CaCO3 en 50 ml de agua y posterior enraze a 250 ml de solución. Calcule: a) La concentración molar de las soluciones 1 y 3 b) El % P/P de la solución 3 suponiendo que se agregan 300 ml de agua. c) La concentración molar de los iones Cl- de la solución 3. Datos: MA (g/mol) Na: 23 S: 32 O:16 Fe:55 Cl:35.5 Ca:40 d Na2SO4 : 1,12 g/ml / d solución 3: 1,23 g/ml; d solución 2: 1,15 g/ml Trabaje como máximo con 4 cifras significativas. (25 puntos)

  11. 1.- De acuerdo a la siguiente reacción: 2 HCl (ac) + Zn (s) ZnCl2 (ac) + H2(g) Inicialmente el HCl se obtiene de 25 mL de una solución al 20 % P/P de HCl y el Zn se obtiene de 50 mL una solución de Zn acuoso 3 N. Si posteriormente el ZnCl2 se recoge en un recipiente que contiene 250 mL de agua se obtiene la solución A. Calcule: La concentración molar final de la solución A La fracción molar de los componentes de la solución A Datos: MM HCl: 36,5 g/mol MM Zn: 65,39 g/mol MM ZnCl2: 136,39 g/Mol d ZnCl2 : 1,12 g/ml d solución HCl: 1,15 g/ml d solución Zn: 1,32 g/ml d solución ZnCl2: 1,45 g/ml. Trabaje con 3 cifras significativas como máximo

  12. 2.- Un analista debe determinar las concentraciones de un fármaco en el organismo, para lo cual saca dos muestras de sangre de 25 mL. Una de estas muestras se lleva a un matraz de aforo de 250 mL y se enraza obteniéndose la solución 1. A la otra restante se le agregan 0.025 ml de agua obteniéndose la solución 2. Si por métodos analíticos se determinó que la cantidad de fármaco presente en la sangre tenía una concentración de 230 ppm, Calcule: a) La concentración Molar de la solución 1 b) El porcentaje % P/V de la solución 2 c) La Molaridad final de una solución formada por 5 mL de la solución 1 y 5 mL de la solución 2 Datos: MM Fármaco: 37 g/mol d Fármaco: 1.21 g/ml d H2O: 1.008 g/ml d solución 1: 1.15 g/ml d solución 2: 1.20 g/ml Trabaje con 3 cifras significativas como máximo

  13. 1.- Un analista químico disolvió 40.0 g de Cloruro de Hierro (II) en 500 ml de agua, formando la solución A. Posteriormente tomo 25 ml de esta solución y la llevo hasta aforo a 500 ml de solución formando la solución B. • Determine: • a)% P/V ,% P/P,  % V/V, M, m, ppm y Xi de la solución A • b) La concentración molar de la solución B • c) La concentración molar de los iones Cl – en la solución concentrada y diluida. • Datos: Densidad de solución: 0.89 g/mL, densidad H2O: 1 g/mL • Densidad de FeCl2: 1,27 g/mL PM FeCl2: 127 g/mol

  14. 2.- La densidad del tolueno C7H8 es de 0,867 g/ml y la del tiofeno C4H4S es de 1,065 g/ml. Para una solución que se prepara disolviendo 15,0 g de tiofeno en 250 ml de tolueno. Calcule a) Fraccion molar de tiofeno b) Molaridad c) Molalidad R.- a) X Tolueno : 0,9295 XTiofeno:: 0,0705 b) 0,68 M c) 0,82 m

  15. 3.-Cuántos gramos de Na2SO4 se deben pesar para preparar 250 gramos de solución al 10 % p/p. R.- 25 g 4.- Qué cantidad de solvente (en gramos y ml) se deben agregar a 10,00 gramos de KCl, para obtener una solución al 5 % p/p, si la densidad del solvente es de 1,05 g/mL. R.- 190 g solvente; 181 ml solvente

  16. 3.- De acuerdo a la siguiente reacción: 2 HCl (ac) + Zn (s) ZnCl2 (ac) + H2(g) Si de una solución al 20 % P/P de HCl se sacan 30 ml y se hace reaccionar con un exceso de Zn sólido se obtiene una cantidad determinada de ZnCl2, la cual se recoje en dos recipientes A de 25 ml de agua y B de 50 ml de agua. Si la solución resultante del recipiente B fue de 0.40739 M de ZnCl2, determine la cantidad de moles de esta sal que se recogió en el recipiente A y su concentración final. Datos: d HCl: 1.23 g/ml; dH2O: 1.00 g/ml MM HCl: 36.45 g/mol d ZnCl2: 1.34 g/ml MM ZnCl2: 136.27 g/mol.

  17. 3. a) Calcule la molaridad de una solución que contiene 0,0345 mol de NH4Cl en 400 mL de solución; b) ¿cuántos moles de HNO3 hay en 35,0 mL de una solución 2,20 M de ácido nítrico?; c) cuántos mililitros de una solución 1,50 M de KOH se necesitan para suministrar 0,125 mol de KOH?; d) Calcule la masa de KBr que hay en 0,250 L de una solución de KBr 0,120 M; e) calcule la concentración molar de una solución que contiene 4,75 g de Ca(NO3)2 en 0,200 L; f) calcule el volumen en mL de Na3PO4 1,50 M que contiene 5,0 g de soluto. • R: (a) 0,0863 M NH4Cl, (b) 0,0770 mol de HNO3, (c) 83,3 mL de 1,50 M de KOH, (d) 3,57 g de KBr (e) 0,145 M de Ca(NO3)2 (f) 20,3 mL de 1,50 M Na3PO4

  18. Electrolitos Especies que producen iones y que por lo tanto conducen la corriente eléctrica en solución. • Electrolítos Fuertes: especies totalmente disociadas • Ejemplos: Sales iónicas (NaCl, MgSO4) ; ácidos y bases fuertes (HCl, NaOH) b) Electrolítos débiles: especies parcialmente disociadas Ejemplos: ácidos y bases débiles (NH3; Hac)

  19. Un analista químico disolvió 4.0 g de Cloruro de Hierro (II) en 25 ml de agua y posteriormente llevo la sal totalmente disuelta en ese volumen, a un matraz de aforo de 500 ml, donde enrazo hasta el aforo. Determine la concentración de la sal en:  • a)% V/V • b)% P/V • c)% P/P • d)M • Datos: Densidad de FeCl2: 0.89 g/ml, densidad de agua: 1 g/ml

  20. Cuántos gramos de Na2SO4 se deben pesar para preparar 250 gramos de solución al 10 % p/p. • R.- 25 g • 3.- Qué cantidad de solvente (en gramos y ml) se deben agregar a 10,00 gramos de KCl, para obtener una solución al 5 % p/p, si la densidad del solvente es de 1,05 g/mL. • R.- 190 g solvente; 181 ml solvente

  21. 4.- Suponga que se mezcla 3.65 L de NaCl 0.105 M con 5.11 L de NaCl 0.162 M. Suponiendo que los volúmenes son aditivos, ¿ Cual será la concentración final de la disolución?. R.- 0.138 M 5.-La obtención de vinos comprende una serie de reacciones complejas realizadas en su mayor parte por microorganismos. La concentración inicial en azucares, de la solución de partida "el mosto" es la que determina el contenido final de alcohol en el vino. Si en la producción de un determinado vino partiéramos de un mosto con una densidad de 1,093 g/ml y con un 11, 5 % en peso de azúcar, determine: a) Los Kg de azúcar / Kg agua R.- 0.130 kg azucar/Kg agua Los g de azúcar/ L mosto R.- 125.7 g azúcar/l solución

  22. 6.-Se mezclan 0,9945 g de NaCl (M.M. = 58,5 g/mol) con 25 mL de una solución de NaCl 0,30 M, diluida con agua hasta completar el volumen a 100 mL (a). A continuación se tomaron 50 mL de la solución resultante y se mezcló con agua hasta un volumen final de 250 mL (b). Determine: • La concentración M en la solución a. • La concentración % p/v en la solución b. • Si la d= 1,25 g/ml determine la concentración %p/p en la solución b.

  23. 2.- Se tiene una solución 1 formada por 250 ml de un alimento A al 3% P/P. Además, se tiene una solución 2 de un alimento B formada por la disolución de 3,5 g de B en 250 ml de agua. Por último se tiene una solución 3 formada por 5 ml de un alimento C al 7,8 % V/V. En base a lo anterior determine: a) La concentración molar resultante del alimento A cuando 25 ml de la solución 1 son llevadas a 350 ml de solución. b) La concentración molar del alimento B en la solución 2. c) Los moles totales del alimento C en la solución 3. d solución 1: 1,23 g/ml; d solución 2: 1,73 g/ml; d solución 3: 1,65 g/ml d Agua:1,00 g/ml MM Alimento A: 58 g/mol ; MM Alimento B: 88 g/mol ; MM Alimento C: 98 g/mol ; d alimento A: 1,15 g/ml; d alimento B: 1,09 g/ml; d alimento C: 1,45 g/ml

  24. 3.- Se tienen 250 ml de una solución 1 que contiene 2,7 moles de un compuesto A. Además se cuenta con 250 ml de una solución 2 de un compuesto B 16,2 M. Si se toman 25 ml de cada solución (1 y 2) y se llevan a un matraz de 500 ml se forma el compuesto C, de acuerdo a la siguiente reacción: 2 A + 3 B  C Calcule: a) Molaridad de C en la solución final b) % P/V de la solución C si son agregados 250 ml de agua c) La Molaridad de la solución 1 y solución 2 luego de la reacción. Datos: MM A: 37 g/mol d solución 1: 1.21 g/ml MM B: 17 g/mol d solución 2: 0.8 g/ml MM C: 27 g/mol d C: 1.15 g/ml

  25. 5.- La solubilidad del oxalato de plata es de 6.26 x10-2 g/l. Calcular el Kps. Datos: MM Ag2C2O4: 303.8 g/mol R.- 3.5 x 10 -11 4.- Sabiendo que la Kps del cromato de plata vale 1.1 x 10 –12 a 25 ºC. Calcular la máxima cantidad de dicha sal que podria disolverse en 250 ml de agua a dicha temperatura. Datos: MM Ag2CrO4: 331.7 g/mol R.- 5.4 x 10 –3 g/ 250 ml

  26. La Kps del AgCl es de 2.0 x 10-10. Calcular los gramos de cloruro de sodio que se precisa añadir a 100 ml de una disolución 0.01 M de AgNO3 para que se inicie la precipitación. Datos M(NaCl): 58.5 g/mol R.- 1,2 x 10-7 g

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