lunes, 12 de mayo de 2014

BIENVENIDOS



Este blog esta creado con el fin de dar a conocer cuales son las unidades de concentración y en que consiste cada una de ellas.

El blog fue creado por estudiantes del grado once de la Escuela Normal Superior de Bucaramanga/Colombia de la Promoción 2014.

Aquí encontraras actividades y ejercicios que te ayuden para aprender mas sobre este tema.





Gracias por tu visita y esperamos que la información de este Blog te sea de gran utilidad.

UNIDADES DE CONCENTRACIÓN

EQUIVALENTE A GRAMO

Peso equivalente, también conocido como equivalente gramo, es un término que se ha utilizado en varios contextos en química. En la mayor parte de los usos, es la masa de un equivalente.
El peso equivalente tiene dimensiones y unidades de masa, a diferencia del peso atómico, que es una magnitud adimensional. Los pesos equivalentes fueron determinados originalmente de forma experimental, pero (tal como se utilizan ahora) se obtienen de las masas molares.

1Eq-g = (PE) g

Esto significa que un equivalente-gramo de cualquier sustancia química es igual a su peso equivalente expresado en gramos.

EJEMPLOS

Calcule la masa de 1 Eq-g de H; 5 Eq-g de Ca y  0,8 Eq-g de NaOH.


Sabemos por ejemplos anteriores que:
  • PE (H2) = 1
  • PE (Ca) = 20
  • PE (NaOH) = 40

Entonces:
  • 1 Eq-g (H2) = 1 g
  • 5 Eq-g (Ca) = 5 x 20 = 100 g
  • 0,8 (NaOH) = 0,8 x 40 =32 g
En un frasco de un litro de capacidad se tienen 612,5 g de acido sulfúrico y H2SO4 al 20% en masa. Dado que esta solución se emplea fundamentalmente para neutralizar bases, ¿Cuántos Eq-g del acido están presentes en el frasco?

Solución:
equivalente gramo
Calculemos la masa del ácido sulfúrico (H2SO4) puro:
  • Peso (H2SO4) = 20 % 612,5 = 122,5 gr.
Calculo del peso equivalente del H2SO4
  • PE (H2SO4) = 98/2 = 49













Molalidad (m)


Se define como el número de moles de soluto disueltos en un kilogramo de solvente. 

EJERCICIOS:

1.Calcula la molalidad de una disolución que tiene 0.5 Moles de NaCL en  0.2kg. de agua
 DATOS:
    m=?                n=0.5 mol / NaCL                 kg. Disolvente = 0.2 Kg. H2O

SOLUCIÓN:
m= n/Kg. 

Disolvente= 0.5 mol NaCL/ 0.2 Kg. 

H2O= 2.5 mol NaCL/Kh.H2O=2.5M


2. Calcula la molalidad de una disolución que contiene 12g de Mg. (OH)2

DATOS:

m=?n= (12g Mg. (OH)2) (1 mol Mg. (OH)2/ 58g. Mg. 

(OH)2)kg.

Disolvente = (500 mL) (1g. / 1 mL)= 500g.= 0.5 Kg. (OH)2

SOLUCIÓN:
m= n/Kg. 

Disolvente= 0.2 mol Mg. (OH)2/ 0.5 Kg. 

H2O= 0.4 mol Mg. (OH) 2/Kg. 

Disolvente= 0.4 M

3. Se tiene una solución  2 % m / V. Hallar la molalidad  si el PM del soluto es 56 g/mol y la densidad de la solución 1,05 g / ml.
Las moles de soluto se hallan 2 g / 56 g / mol = 0,036 mol

*Para hallar la masa de solvente primero se debe conocer la masa de solución:

Masa de solución =  100 ml x 1,05 g / ml = 105 g

Masa solvente = 105 g – 2 g = 103 g = 0,103 Kg

molalidad = 0,036 moles / 0,103 Kg = 0,35 m
NORMALIDAD:

La normalidad, en química es una medida de la concentración de una especie en disolución. 

La 
normalidad se conoce como el número de equivalentes dividido por el volúmen total de la disolución. 
 
Como el número de equivalentes es igual al número de moles por el número de protones, ligandos o electrones (
según la especie sea un ácido o una base, una especie formadora de complejos, o un par redox), la normalidad está íntimamente ligada con la molaridad: 


2) Calcular
 a) cuántas moles de bisulfito de sodio (NaHSO3) hay en 25 ml de una
solución 0.22 M y
 b) cuántos gramos de bisulfito de sodio hay en esos 25 mL.

SOLUCION:

a) 0.22 moles de NaHSO3 ---------- 1000 mL de solución
x moles de NaHSO3 --------- 25 mL de solución
 x = 0.0.0255 moles de NaHSO3

En 25 mL de la solución 0.22 M hay 0.0255 moles de NaHSO3

 b) x g de NaHSO3---------- 0.22 moles
 104 g de NaHSO3 ---------- 1 mol x = 22.88 g de NaHSO3

22.88 g de NaHSO3 ---------- 1000 mL de solución
 x g de NaHSO3 --------- 25 mL de solución
 x = 0.572 g de NaHSO3

 En 25 mL de la solución 0.22 M hay 0.572 g de NaHSO3

3) Calcular la molaridad y normalidad de la solución que contiene 10 g de NaCN en 250
mL de solución
Molaridad: 49 g de NaCN ---------- 1 mol de NaCN
10 g de NaCN --------- x moles x = 0.204 moles

0.204 moles de NaCN ---------- 250 mL de solución
 x moles de NaCN --------- 1 000 mL de solución
 x = 0.816 moles NaCN/1000 mL de solución
Sol. 0.816 M

4) Para calcular la N, se observa que el NaCN es una sal que contiene un solo átomo
de sodio, cuya valencia del sodio es uno, por lo que en una mol de esta sal hay un
equivalente de NaCN. La respuesta puede obtenerse fácilmente a partir de la
molaridad:

Sol. 0.816 M = Sol. 0.816 moles/L
si 1 mol = 1 eq., esa solución contiene 0.816 eq/L y es 0.816 N
Es decir M = N

Normalidad: 

49 g de NaCN ---------- 1 equivalente de NaCN
 10 g de NaCN --------- x equivalentes x = 0.204 equivalentes
 0.204 equivalentes de NaCN ---------- 250 mL de solución
 x equivalentes de NaCN --------- 1 000 mL de solución
 x = 0.816 equivalentes NaCN/1000 mL de solución
Sol. 0.816 N

5) Calcular la molaridad y la normalidad de una solución que contiene 9.8 gramos
de H2SO4 en un litro de solución. El peso molecular del H2SO4 es 98, es decir,
1 mol = 98 g
 98 g de H,SO4 ---------- 1 mol de H,SO4
 9.8 g de H2SO4---------- x moles x = 0.1 moles
 x = 0.1 moles H2SO4 /1000 mL de solución
 Sol. 0.1 M
En este ejercicio se debe tomar en cuenta que la molécula del ácido sulfúrico tiene dos
hidrógenos sustituibles, 1 mol = 2 eq., es decir se multiplica 1 mol por los 2
equivalentes y se tiene por lo tanto:

 Sol. 0.1 M de H2SO4 = Sol. 0.2 N de H2SO4 


A PRACTICAR!!!

TALLER:

 1- Calcular la normalidad del H3BO3 disuelto  en 500 ml  de agua:

2-Calcula la normalidad del Mg(OH)2 disuelto en un litro de agua:
     
      3-Calcula la cantidad  de solvente si la cantidad de equivalentes químicos de CuSO es de 39
     
      4-Calcula la normalidad de la siguiente sustancias:

H2C2O5 = acido tetrasulfúrico
Ba(OH)2= hidróxido de bario
Al2(SO4)3 = sulfato de aluminio






FRACCIÓN MOLAR:

Fracción molar (X): Es la relación entre el número de moles de un componente  y las moles totales de la solución.


X= #moles componente / # moles totales

      EJEMPLOS:

1-Solución Agua + Etanol 96% 

Debemos hallar el peso molecular

PM Agua = 18 g /mol
PM Etanol = 42 g/mol

moles de etanol = 96 / 42 = 2.285 moles
moles de agua = 4 g / 18 = 0.2222 moles

suma de moles agua + moles etanol = 2.508 moles

Por lo tanto, la fracción molar del etanol es:

x(etanol) = 2.285 / 2.508 = 0.911

2- Solución  de  36 g HCl + 64 g H2O

36g HCL* 1molHCl /36.5g HCl= 0.986 mol HCl
54g H2O* 1mol H2O /18g H2O=3.556 mol H2O
X= #moles sto/ #moles totales
X= 0.986 mol HCl / 0.986 mol HCl + 3.556 mol H2O = 0.217
X=0.217


MOLARIDAD:

es la forma mas comun de expresar la concentracion de soluciones y reacciones quimicas, tambien se define como los moles de soluto disueltos en un litro de solucion.

FORMULA DE LA MORALIDAD

M = n /v

M: moralidad (mol/l)
n: numero de moles (mol)
v: volumen en litros (l)

FORMULA PARA OBTENER EL NUMERO DE MOLES

n= g/PM

n: numero de moles (mol)
g: masa en gramos (g)
PM: peso molecular (g/mol)

FORMULA PARA OBTENER LOS GRAMOS

g= M *V * PM

M: molaridad (mol/l)
V: volumen en litros (l)

PM: peso molecular (g/mol)


Cálculo de la molaridad
Considera un problema que pide la molaridad de una solución que contiene 100 g de cloruro de sodio (NaCl), en 2,5 litros de solución. En primer lugar, determina el "peso de la fórmula" de NaCl mediante la suma de los "pesos atómicos" de sus elementos (Na y Cl), como sigue: 22,99 + 35,45 = 58,44 g NaCl / mol. A continuación se calcula el número de moles en 100 g de NaCl dividiendo el peso del NaCl por el peso de la fórmula: 100 g de NaCl / [58,44 g de NaCl / mol de NaCl] = 1,71 moles de NaCl. Por último, calcula la molaridad de la solución dividiendo el número de moles de NaCl entre el volumen de la solución: 1,71 moles de NaCl / 2,5 litros = 0,684 M