(soluciones)Calcule la fracción molar del soluto en las siguientes disoluciones acuosas: (soluciones)...
Calcule la fracción molar del soluto en las siguientes disoluciones acuosas: (a) 55,0 g de
solución de CH3CH2OH al 21% m/m ; (b) 62,1 g de solución de CO(NH2)2 (urea) 0,684 m.; (c)
876,9 mL de C6H12O6 0,112 M (d = 1,006 g/mL); (d) 100 mL de etanol al 32,0 % en volumen
(detanol=0,993 g/mL); y (e) 15,9 mL de CH3CH2OH puro, d= 0,789 g/mL.
1 respuesta
Haré los dos primeros apartados como guía; intenta hacer el resto.
La fracción molar de un componente es el número de moles de ese componente dividido entre el número de moles total en cada disolución.
a)
m(etanol) = 55,0 · 21 / 100 = 11,55 g m(agua) = 55,0 - 11,55 = 43,45 g
n(etanol) = m / M = 11,55 / 46 = 0,251 n(agua) = 43,45 / 18 = 2,41 mol
n(total) = 0,251 + 2,41 = 2,66 mol
x(etanol) = 0,251 / 2,66 = 0,094 x(agua) = 2,41 / 2,66 = 0,906
b)
Utilizaré la letra s para soluto, la d para disolvente y la D para disolución. La letra M sola es la masa molar en g/mol
m = ns / md (en kg)
ns = ms / M
md = mD - ms
Según esto, la molalidad puede expresarse así
m = [ms/M] / [(mD - ms)/1000]
(Divido por 1000 la masa de disolvente para expresarla en kg)
0,684 = [ms/60] / (61 - ms)/1000]
Resolviendo la ecuación obtenemos la masa de soluto (urea)
ms = 2,4 g
y el número de moles
ns = 2,4 / 60 = 0,04 mol urea
La masa de agua es
md = mD - ms = 62,1 - 2,4 = 59,7 g agua
nd = 59,7 / 18 = 3,3
Número total de moles = 0,04 + 3,3 = 3,34 mol
x(urea) = 0,04 / 3,34 = 0,012
x(agua) = 3,3 / 3,34 = 0,988
Releyendo lo que escribí detecto que en el apartado b) cambié la masa de disolución 62,1 por 61; lo siento, debes corregir el error. Revisa cualquier otro que pude haber cometido, porque al escribir directamente es fácil cometer errores.
disculpa, pero el inciso c no me da.. la respueta es 0.002 y a mi me da 0.00372... me parece que da muy diferente, me podria ayudar? el (e) tampoco me da :(
c) Sigo con la notación anterior: s para soluto, d para disolvente y D para disolución.
La masa de 1 L de disolución es
mD = 1000 mL · 1,006 = 1006 g
En 1 L de disolución hay 0,112 mol de soluto con M = 180 g/mol, luego la masa de soluto que hay en 1 L o 1006 g de disolución es
ms = 0,112 · 180 = 20,16 g de C6H12O6
El resto es disolvente:
md = 1006 - 20,16 = 985,84 g de agua, que corresponden a
985,84 g / (18 g/mol) = 54,77 mol de agua
Número total de moles = 0,112 + 54,77 = 54,88 mol
Las fracciones molares son, entonces,
xs = 0,112 / 54,88 = 0,002
xd = 54,77 / 54,88 = 0998
El apartado e) no tiene sentido, porque se trata de una sustancia pura y no de una disolución. No cabe, pues, hablar de fracciones molares. Estrictamente, para el alcohol sería 1.
