viernes, 27 de marzo de 2015

ejercicios de física y química


Normalidad de un ácido y una base 0001

Calcula la normalidad de una disolución formada por 15 g de cada una de las siguientes sustancias en 100 mL de agua: a) H_2SO_4 ; b) KOH

SOLUCIÓN

Debemos calcular los equivalentes de cada sustancia. Vamos a determinar primero sus moles:
15\ g\ H_2SO_4\cdot \frac{1\ mol}{98\ g} = 0,153\ mol\ H_2SO_4
15\ g\ KOH\cdot \frac{1\ mol}{56\ g} = 0,268\ mol\ KOH
Ahora debemos observar que cuando estas sustancias se ponen en agua se descomponen de la siguiente manera:
H_2SO_4\ \to\ SO_4^{2-} + 2H^+
KOH\ \to\ K^+ + OH^-
Esto quiere decir que el H_2SO_4 produce el DOBLE de H^+ que H_2SO_4 había al principio, mientras que el KOH produce el MISMO número de OH^-. Por lo tanto el número de equivalentes del H_2SO_4 será el doble de los moles calculados para esta sustancia, mientras que los equivalentes coincidirán con el número de moles calculados para el KOH. Ahora podemos calcular las normalidades, N = \frac{equiv\ S}{V_D\ (L)}:
N_{H_2SO_4} = \frac{2\cdot 0,153\ eq}{0,1\ L} = \bf 3,06\ N

N_{KOH} = \frac{0,268\ eq}{0,1\ L} = \bf 2,68\ N







Dilución de una disolución y nueva concentración

Se añaden 2 litros de agua a 2 litros de disolución de HNO_3 de concentración 5 M. ¿Cuál es la nueva concentración?

SOLUCIÓN

Al añadir agua estamos diluyendo la disolución inicial. La cantidad de soluto no varía pero sí el volumen, haciéndose el doble. Aplicamos la expresión que relaciona los volúmenes y concentraciones de dos disoluciones: V_1\cdot M_1 = V_2\cdot M_2 y despejamos el valor de la segunda concentración:
M_2 = \frac{V_1\cdot M_1}{V_2} = \frac{2\ L\cdot 5\ M}{4\ L} = \bf 2,5\ M



Volumen de una disolución para hacer otra más diluida


¿Qué volumen debes tomar de una disolución 2 M de ácido nítrico (HNO_3) para preparar 200cm^3 de otra disolución que sea 0,5 M del mismo ácido?

SOLUCIÓN

Vamos a aplicar una expresión que relaciona las concentraciones y volúmenes de ambas disoluciones: V_1\cdot M_1 = V_2\cdot M_2
Debemos determinar el volumen de la primera disolución. Despejamos:
V_1 = \frac{V_2\cdot M_2}{M_1} = \frac{200\ cm^3\cdot 0,5\ M}{2\ M} = \bf 50\ cm^3

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