PROBLEMAS DE SOLUCIONES

PARTE I: Formas Físicas de Expresar las Concentraciones.

1.‑ Se disuelven 35 g de cloruro de magnesio (MgCl₂) en 150 g de agua dando una solución cuya densidad es de 1,12 g/cm³.

Expresar la concentración de la solución resultante en: a) % m/m, b) % m/v , c) g st/dm³ sv.

Rta.: a) 18,92% m/m; b) 21,19% m/v

c) 233,33 g st/dm³ sv.

2.‑ Una solución acuosa de nitrato de potasio (KNO₃) tiene una composición de 42 g st/100 cm³ de sc (42% m/v) y una densidad igual a 1,16 g/cm³. Calcular su composición expresada en: a) g st/100 g sv

b) g st/kg sc.

Rta.: a) 56,76 g st/100 g sv

b) 362,07 g st/kg sc.

3.‑ Con 30 g de nitrato de plata (AgNO₃) se desea preparar una solución acuosa de esta sal al 22% m/m (dens.= 1,08 g/cm³). Calcular:

a) el volumen de solución que puede prepararse.

b) la masa de solvente necesaria.

Rta.: a) 126,26 cm³; b) 106,36 g.

4.‑ Un producto de limpieza de uso doméstico que no daña el medio am‑ biente contiene 25 cm³ st/100 cm³ sc (25% v/v) de aceite de pino, 30% v/v de ácido acético, 15% v/v de aceite de palma y el resto de alcohol. ¿Cuántos cm³ habrá que tomar de cada sustancia para ob‑ tener 75 cm³ de solución limpiadora?

Rta.: 18,75 cm³; 22,5 cm³; 11,25 cm³

22,5 cm³ respectivamente.

5.‑ La leche entera posee un 4% v/v de crema, siendo la densidad de la crema de 0,865 g/cm³. Calcular la densidad de la leche descremada sabiendo que la masa de un litro de leche entera es de 1032 g.

NOTA: Considerar volúmenes aditivos.

Rta.: 1,039 g/cm³.

6.‑ Una persona ha bebido 400 cm³ de pisco, bebida cuya graduación al‑ cohólica es 30N (30 g alcohol/100 cm³) de licor. Sabiendo que el15% del alcohol ingerido pasa al torrente sanguíneo; que el volu‑ men de sangre de un adulto es de 5 litros y que la concentración considerada tóxica es de 0,003 g alcohol/ml sangre, indicar si dicha persona está intoxicada.

Rta.: Sí.

7.‑ El suero fisiológico es una solución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) de concentración 8,78 g NaCl/dm³ sc. Calcular la masa de NaCl que ingresa en el organismo de un paciente al que se le ad ministra suero durante 4 hs. con una velocidad de goteo de 1 gota por segundo (1 gota/seg).

NOTA: Considerar el volumen de una gota = 0,05 cm³.

Rta.: 6,32 g NaCl.

8.‑ Se dispone de una solución al 30% m/m de bromuro de litio (LiBr), ¿qué masa de agua habrá que agregar a 150 g de la solución original para obtener una solución al 10% m/m?

Rta.: 300 g.

9.‑ Se desea diluir 200 g de una solución acuosa de cloruro de sodio (NaCl) de concentración 40 mg st/cm³ sc y dens.= 1,09 g/cm³ para obtener otra solución de concentración 16 mg NaCl/ cm³ sc y dens.= 1,04 g/cm³. Calcular el volumen de agua necesario.

Rta.: 277,06 cm³.

10.‑ Se tienen 250 cm³ de una solución acuosa que contiene 30 g de st/ 100 cm³ de sv. (dens.= 1,15 g/cm³). Se le agrega agua hasta obte‑ ner un volumen de 1 dm³ de solución (dens.= 1,08 g/cm³).

Calcular la concentración de la solución diluída expresándola en

% m/m.

Rta.: 6% m/m.

11.‑ 400 cm³ de una solución acuosa de sulfato de cinc (ZnSO₄) al 20% m/v y densidad 1,18 g/cm³ se mezclan con 200 cm³ de agua. Calcular la composición de la solución resultante expresándola en:

a) g st/kg sc; b) g st/dm³ sv.

Rta.: a) 119,05 g st/kg sc

b) 135,14 g st/dm³ sv.

12.‑ ¿Qué volumen de solución acuosa de concentración igual a 45 mg Cu²⁺/cm³ sc se utilizará para preparar 250 cm³ de otra solución acuosa de concentración 2 mg Cu²⁺/cm³ sc?

Rta.: 11,1 cm³.

13.‑ Calcular el volumen de solución acuosa concentrada de ácido sulfúrico (H₂SO₄), 98% m/m, dens.= 1,84 g/cm³ que se necesita para preparar 500 cm³ de solución acuosa de H₂SO₄ al 20% m/m, dens.= 1,14g/cm³.

Rta.: 63,22 cm³.

14.‑ Calcular el volumen de solución acuosa de alcohol amílico al 95% m/m (dens.= 0,80 g/cm³) que se necesita para preparar 125 cm³ de solución al 30% m/m (dens.= 0,95 g/cm³).

Rta.: 46,9 cm³.

15.‑ Se agregan 20 g de bromuro de sodio (NaBr) a 1,2 dm³ de solución acuosa de dicha sal al 15% m/m y dens.= 1,12 g/cm³, obteniéndose una solución de densidad = 1,16 g/cm³. Expresar la concentración de la nueva solución en % m/v.

Rta.: 18,85% m/v.

16.‑ Con 300 g de una solución acuosa de sulfato de potasio (K₂SO₄) que contiene 12 g st/100 cm³ sv y la cantidad de soluto necesaria, se desea preparar una solución de concentración 30 g st/100 cm³ sv. Calcular la masa de sal a utilizar.

Rta.: 51 g.

17.‑ Calcular la masa de cloruro de aluminio (AlCl₃) que será necesario agregar a 250 cm³ de una solución acuosa que contiene 20 g de dicha sal/dm³ sc (dens.= 1,05 g/cm³) para obtener otra cuya concentración sea de 80 g AlCl₃/dm³ sc y su dens.= 1,07 g/cm³.

Rta.: 15,81 g st.

18.‑ ¿Qué cantidad de agua hay que evaporar de una tonelada de potasa cáustica concentrada (solución acuosa de hidróxido de potasio, KOH, al 46,9% m/v, dens.= 1,34 g/cm3) para obtener otra soluciónal 77,52% m/v, dens.= 1,52 g/cm³?

Realizar los cálculos a partir de: a) los volúmenes

b) las masas.

Comparar los resultados ¿cuál de los dos es el correcto? ¿por qué?

Rta.: a) 294,77 dm³ sv

b) 313,73 kg sv.

9.‑ Se mezclan 500 cm³ de solución acuosa de ácido nítrico (HNO₃) al 62% m/m (dens.= 1,38 g/cm³) con 500 cm³ de otra solución acuosa de este ácido al 22% m/m (dens.= 1,13 g/cm³). Hallar:

a) el % m/m de la solución resultante.

b) el volumen de solución obtenida si la dens.= 1,27 g/cm³.

Rta.: a) 43,99 % m/m

b) 0,98 dm³.

20.‑ Hallar las masas de dos soluciones acuosas de clorato (V) de potasio (KClO₃) al 32% m/m y al 12% m/m que deben mezclarse para pre‑ parar 500 g de solución al 20% m/m.

Rta.: 200 g de sc al 32% m/m y

300 g de sc al 12% m/m.

21.‑ Confeccionar una curva de solubilidad a partir de los siguientes datos:

Temperatura Solubilidad * Temperatura Solubilidad

(NC ) (g st/100 g sv) * (NC) (g st/100 g sv)

*

0 13,9 * 50 83,5

10 21,2 * 60 135

20 31,6 * 70 167

30 45,3 * 80 203

40 61,4 * 90 245

Indicar:

a) ¿Cuántos gramos de soluto se disuelven en 50 g de solvente a

25NC?

b) Se disuelven 100 g de soluto en 100 g de solvente a 35NC, ¿qué tipo de sistema se tiene? ¿Cuál es la masa de cada fase?.

c) A 70NC una solución tiene una concentración de 58,16% m/m, ¿qué

tipo de solución es? Justificar.22.‑ Se parte de 25 cm³ de solución acuosa de densidad 1,15 g/cm³ y concentración 15% m/m y se lleva a una temperatura donde la solu‑ bilidad es de 10 g st/100 g sv ¿Qué cantidad de soluto cristaliza y cuál es la masa de solución final?

Rta.: 1,87 g de soluto

26,88 g de solución.

23.‑ Calcular: a) la cantidad de sulfato de calcio anhidro (CaSO₄) que cristaliza cuando 600 g de solución acuosa saturada a 30NC son calentados a 70NC.

b) la masa de agua que sería necesario agregar para mantener disuelto todo el soluto presente a 70NC.

Datos: Solubilidad a 30NC: 0,209 g st/ 100 g sv.

70NC: 0,197 g st/ 100 g sv.

Rta.: a) 0,07 g de soluto

b) 35,76 g de solvente.

24.‑ Las estalactitas y las estalagmitas se producen por evaporación