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Semana 9 -2014

Semana 9 -2014. Métodos y formas de expresión de la concentración de las soluciones, utilizando Unidades Químicas : Molaridad ( M) Normalidad ( N) Molalidad ( m) Cálculo de dilución usando Molaridad y Normalidad.

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Presentation Transcript

  1. Semana 9 -2014 • Métodos y formas de expresión de la concentración de las soluciones, utilizando Unidades Químicas : • Molaridad ( M) • Normalidad ( N) • Molalidad ( m) • Cálculo de dilución usando Molaridad y Normalidad

  2. A la Molaridad ( M ), molalidad ( m ). Normalidad ( N ), se les conoce como unidades “químicas”, pues en su expresión se usan los conceptos de mol , peso equivalente, equivalentes, además debe conocerse la fórmula química del soluto involucrado y si en la solución van a actuar como ácidos, bases, sales, agentes oxidantes o reductores.

  3. MOLARIDAD • Se representa por una M, y usa el concepto de mol, para indicar la cantidad de soluto presente. • M = # moles de soluto ó bien: • Litros de solución M = g soluto/ peso molecular del soluto Litros de solución Calcule la Molaridad de una solución que contiene 0.75 moles de soluto en 850mL de solución. M = 0.75 moles de soluto = 0.88 mol/L = 0.88 M 0.850 L de solución

  4. Cont. Ejercicios de Molaridad 1- Calcule la M de una solución que se preparó disolviendo 60 g de NaOH, en agua, hasta obtener 250mL de solución. • M = 60 g de NaOH / 40.01 g/mol = 5.99 mol/l = 5.99M • 0.250 mL 2-Cuántos g de glucosa (C6H12O6), se necesitan para preparar 1.5 L de una solución 0.25 M. M = g/mol, despejar g = M x mol x L • L • g = 0.25mol/L x 180.15 g/mol x 1.5 L = 67.55 g deglucosa

  5. Cont, ej, M Cuantos mL de una solución 2.3M de KCl, contienen 420 g de KCl.? M = g / peso molecular • L  despejar volumen • L = g / peso molecular • M • L = 420 g / 74.55 g/mol = 2.45 L • 2.3mol/L • Como la respuesta debe darse en mL 2.45 L x 1000 = 2,450 mL

  6. Ejemplo de dilución usando Molaridades. Cual será la Molaridad (M), de una solución, si se diluyen 200 mL de una solución 0.67 M hasta un volumen de 700mL. Se debe usar la siguiente fórmula • M1 x V1 = M2 x V2Identifique datos: M1= 0.67M V1= 200 mL • M2= ? V2= 700mLdespejarM2 • M2 = 0.67 M x 200 mL = 0.19 M • 700 mL

  7. Molalidad ( m) • Se representa por una “m “, usa el concepto del # de moles al igual que la M, pero el volumen no se da en Litros de solución, sino en Kilogramo de solvente. • Formas de calcularla: • m = # moles de soluto • Kg de solvente • m = g de soluto / peso molecular de soluto Kg de solvente

  8. Ejemplo de cálculo de molalidades 1- Una solución se preparó disolviendo 700 g de glucosa en 750 g de agua. Calcule la molalidad. • m = 700 g / 180.15 g /mol = 5.18 mol/Kg = 5.18 m • 0.75 kg 2- En cuantos gramos de agua, se deben disolver 120 gramos de Urea ( CO (NH2)2),para obtener una solución 0.35m.? m = g soluto / peso molecular Kg de solvente  despejar éste dato Kg solvente = g soluto / peso molecular m • Kg = 120 g/ 60.06 g /mol = 5,71Kg = 5,710 g • 0.35 m

  9. NORMALIDAD: Se representa por una N, y usa el concepto de Número de equivalentes para expresar la cantidad de soluto presente. Formas de calcularla: N = # equivalentes de soluto Litros de solución N = g de soluto / peso equivalente de soluto Litros de solución N = miliequivalentes (meq ) de soluto miliLitros de solución ( mL)

  10. Cálculo de peso equivalente de ácidos • Peso equivalente ácido = peso molecular del ácido • # deHidrógenos • Ejemplo calcule el peso equivalente de : • HCl = 36.46 g /mol = 36.46 g / eq. • 1 eq /mol • H2 SO4 = 98.08 g/mol= 49.04 g /eq • 2 eq/mol • H3PO4 = 97.97 g/mol = 32.66 g /eq • 3 eq /mol

  11. Peso equivalente de Bases ( hidróxidos) • Peso equivalente de bases = peso molecular de la base • # de OH- • NaOH = 40.0 g/mol = 40.0 g/ eq • 1 eq/mol • Ca (OH)2 = 74.10 g/mol = 37.05 g / eq • 2 eq/mol • Al(OH)3 = 78.00 g/mol = 26.0 g / eq • 3 eq/ mol • Sn(OH)4 = 182.7 g / mol = 45.67 g/ eq • 4 eq / mol

  12. Peso equivalente de sales • Peso equivalente de una sal = peso molecular de la sal # de cargas catiónicas * * usar las cargas catiónicas del metal. Ejemplos: a)Peso equivalente del NaCl = 58.44 g/mol = 58.44 g/eq Na+ una carga catiónica 1 eq / mol b)Peso equivalente del K2SO4 = 174.27 g/mol = 87.135 g / eq 2 K + 2 cargas catiónicas 2 eq /mol c)Peso equivalente del Ca3 (PO4)2 = 310.24 g/mol = 51.71 g/eq 3 Ca +2 6 cargas catiónicas 6eq /mol d) Peso equivalente del FeCl3 = 162.2 g / mol = 54.067 g / eq Fe +3  3 cargas catiónicas 3 eq /mol

  13. Cálculo de Normalidades. • Calcule la N de una solución preparada disolviendo 76 g de K2CO3 en agua hasta obtener 500mL de solución. • N = g de K2CO3 / peso equiv del K2CO3 • Litros de solución • Peso equiv del K2CO3 = 138.21 g/mol = 69.105 g/eq • 2eq/mol • N = 76 g de K2CO3 /69.105g/eq = 2.20 eq/L = 2.2 N • 0.5 L

  14. Ej:Calcular la N de una solución que contiene 0.8 eq de H2SO4, disueltos en 600mL de solución. Al darnos el número de equivalentes,no es necesario usar gramos ni el peso equivalente. Por esousamos la siguiente fórmula: N = # equiv / Litros = 0.8 eq/ 0.6 L = 1.33N Ej:Calcule la N de una solución que contiene 45 meq de Ca(OH)2 disueltos en 150mL de solución. N= meq / mL = 45 meq Ca(OH)2 / 150 mL =0.3 N Ej : Cuántos meq de H3PO4 hay en 320 mL de una solución 0.08N.? • N = meq / mL despejar meq • meq = N x mL = 0.08 N ( meq/mL) x 320mL = 25.6 meq

  15. TITULACION DE UN ACIDO POR UNA BASE Ó VICEVERSA • La titulación de un acido y/o base tiene como fundamento, la reacción de neutralización, vista anteriormente: • Acido + Base  Sal + H2O • HCl(ac) + KOH(ac)  KCl(ac) + H2O • Para hacer cálculos usamos : • Na x Va = Nb x Vb • Na y Nb = Normalidad del ácido ó base • Va y Vb = Volumen del ácido ó base

  16. Ejs. titulaciones ácido/base • 1-Que volumen de HCl0.25 N, se necesitan para neutralizar 40 mL de NaOH0.15 N.? • Na x Va = Nb x Vb despejar Va Va = Nb xVb / Na = 0.15N x 40mL /0.25N = 24 mL de HCl (Nb) (vb) (Na) ( Va ) • 2-Cuál es la N de una solución de Ca(OH)2, si se necesitaron 30 mL de HCl 0.4N, para neutralizar 20mL de la base.? • Na x Va = Nb x Vb despejar Nb • Nb = Na x Va / Vb = 0.4 N x 30 mL / 20mL = 0.6 N

  17. Calcule la Normalidad de una solución de KOH, si 40mL de ésta se neutralizan con 60 mL de HCl 0.35 N: ( escriba la reacción de la reacción) .

  18. Resuelva los sigs problemas ( pág 319, resp 339: 8.49 inciso c 8:51 inciso a 8.53 inciso a

  19. Cálculo de diluciones usando Molaridad y Normalidad. • Ejs. Cuál será la nueva Molaridad, de una solución si 300mL de una solución de sacarosa 0.27 M, se diluye hasta 450 mL. • Datos: M1 = 0.27 V1=300mL M2= ? V2 = 450 mL. • Usar la fórmula: M1 x V1 = M2xV2 Despejar M 2 . • M2 = M1 x V1 M2 = 0.27 M x 300 mL = 0.18 M • V2 450 mL • Note: que la concentración final en éste caso M2 siempre es menor que la original M1 ya que la dilución tienecomo propósito reducir la concentración de la solución.

  20. Calcule la Molaridad final de una solución de urea , si 500mL de una solución 0.42M se diluyen a 800mL. A cuantos mL debe diluir 200 mL de una solución 0.62M para que su concentración llegue a 0.13 M

  21. Fórmulas para relación Molaridad y Normalidad y viceversa • A-Si la sal solo tiene una carga catiónica: (NaCl), o si el ácido tiene un Hidrógeno: (HCl, HNO3 )o la base solo un OH: (KOH ) •  M= N pues el peso equivalente = peso molecular: • Una solución 0.25 M de NaCl = 0.25 N • Una solución 0.2M de HCl = 0.2N • Una solución 0.35M de KOH = 0.35 N

  22. Si la sal posee 2 cargas cationicas: (Na2S04, CaCl2 ), si el ácido posee 2H: (H2SO4, H2CO3 ), si la base poseen 2OH: (Ca(OH)2,Fe(OH)2 ) PESOEQUIVALENTEES LAMITAD DEL PESO MOLECULAR para pasar de: • M N se usa N = 2M • Una solución 2M de H2SO4 = 4N • Una solución 1.5M = 3.0 N • Cual será la N de una solución 0.12 M de Ca(OH)2 ? • N = 2M  N = 2(0.12) = 0.24N. • Resuelva :Cuál será la N de una solución de Na2SO4 0.36M.?

  23. Si la sal posee 3 cargas catiónicas: (AlBr3) o el ácido 3 Hidrógenos: (H3PO4) , o la base 3OH : ( Fe(OH)3) el peso equivalente es la tercera parte del peso molecular  N = 3M. Una solución 0.17M de H3BO3,es 0.51N. Calcule N de una solución 0.24MdeAl(OH)3. • N= 3M  N = 3 (0.24M) = 0.72 N • Resuelva. Cuál seria la N de una solución 0.07 N. de H3PO4?

  24. Resuelva prob. 8.117 pág.338, respuesta en pág. 339

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