CONCENTRACIONES PORCENTUALES.doc.docx

PRACTICA N 09Gua de practica Soluciones Qumicas

Objetivos:

Preparar y Calcular la concentracin de una solucin expresada como: Porcentaje de masa de soluto en masa de solucin, % m/m, Porcentaje de masa de soluto en volumen de solucin, % m/v y Porcentaje de volumen de soluto en volumen de solucin, % v/v

1.- Fundamentacin Terica y Actividad practica:SOLUCIONES QUMICAS:Las soluciones son sistemas homogneos formados bsicamente por dos componentes. Solvente y Soluto. El segundo se encuentra en menor proporcin. La masa total de la solucin es la suma de la masa de soluto mas la masa de solvente.Las soluciones qumicas pueden tener cualquier estado fsico. Las ms comunes son las lquidas, en donde el soluto es un slido agregado al solvente lquido. Generalmente agua en la mayora de los ejemplos. Tambin hay soluciones gaseosas, o de gases en lquidos, como el oxgeno en agua. Las aleaciones son un ejemplo de soluciones de slidos en slidos.La capacidad que tiene un soluto de disolverse en un solvente depende mucho de la temperatura y de las propiedades qumicas de ambos. Por ejemplo, los solventes polares como el agua y el alcohol, estn preparados para disolver a solutos inicos como la mayora de los compuestos inorgnicos, sales, xidos, hidrxidos. Pero no disolvern a sustancias como el aceite. Pero este si podr disolverse en otros solventes como los solventes orgnicos no polares.CONCENTRACION: La concentracin es la relacin que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de solucin o de solvente. Esta relacin se puede expresar de muchas formas distintas. Una de ellas se refiere a los porcentajes.

Una solucin es una mezcla homognea de dos o ms componentes. Al estudiar las soluciones, se hace diferencia entre las sustancias que se disuelven y aquellas en las cuales se produce la disolucin. La sustancia que se disuelve se llama soluto y la sustancia en la que se produce la disolucin se llama solvente. El soluto es la sustancia que esta en menor cantidad en la solucin.Clases de soluciones y factores de solubilidad: De los tres estados generales de la materia, por lo menos, tericamente cada uno puede ser soluto o solvente en una solucin, existe nueve tipo de soluciones con base en su estado fsico.Estado del solutoEstado del solventeEstados de la solucinEjemplos

GasGasGasAire (O2 y N2)

GasLiquidoLiquidoAgua mineral (CO2 y H2O)

GasSlidoSlidoHidrogeno en paladio

LiquidoGasGasNo existe ejemplos

LiquidoLiquidoLiquidoBebidas alcohlicas

LiquidoSlidoSlidoAmalgamas (mercurio y oro)

SlidoGasGasNo existe ejemplos

SlidoLiquidoLiquidoAzcar o sal en agua

SlidoSlidoSlidoAleaciones cobre o zinc, forman el bronce

Formas de expresar la concentracin y sus unidades: Para fines cuantitativos se requieren conocimientos ms precisos de las relaciones de cantidad de soluto y cantidad del solvente. Para expresar estas relaciones, se emplean unidades fsicas y unidades qumicas.Unidades fsicas de concentracin: Porcentaje peso a peso (% p/p):Indica el peso de soluto o del solvente por cada 100g de la solucin.

Ejemplo: Cuando se evaporan 300g de una solucin de sulfato de cobre CuSO4 se obtiene un residuo de 25g de sulfato.a. Cuntos gramos de agua se evaporan?b. Cul es el % de soluto por peso de la solucin?

Solucin: a. Gramos de solucin = gramos de soluto + gramos de solvente 300 gramos de solucin = 25 gramos de soluto+ X gramos de H2O 300g -25g=275g de H2O

b. 2.- Cuantos gramos de solvente se requieren para preparar una solucin de 20% de CuSO4 por masa que contenga 80 gramos de soluto?

Porcentaje peso a volumen (% p/v): Es una forma de expresar los gramos de soluto existen en un volumen de 100mL de solucin.

% Ejemplo: Cul es el % de dextrosa en una solucin que contiene 10 gramos de soluto en 80mL de la solucin?Solucin:A partir de la ecuacin se obtiene:

4. Cul es el % de una solucin de NaOH si en 60 mL de ella hay 3 gr. de NaOH?

Porcentaje volumen a volumen (% v/v): Se emplea para expresar concentraciones de lquidos y expresa el volumen de un soluto en un volumen de 100ml de solucin. En general, es la fraccin de volumen multiplicada por 100.

Ejemplo:Cul es el % volumen a volumen de una solucin que contiene 1mL de acido en 40mL de agua?Solucin:El ejercicio da explcitamente los mililitros de soluto y los mililitros de solvente. Antes de usar la expresin, se requiere hallar el volumen total de la solucin.Volumen de la solucin = volumen de soluto + volumen de solvente =1mL + 40mL = 41mL

Calculo el % volumen a volumen en una solucin que contiene 3mL de metanol en 220mL de agua.

Preguntas1. Qu es una solucin?2. Nombro algunas sustancias solubles en agua.3. Qu es soluto y que es solvente?4. Nombro algunas soluciones liquidas, slidas y gaseosas.5. Cual de los siguientes ejemplos los clasifico como soluciones: Aire y hielo, la orina, el whisky, el hierro.6. Qu es solubilidad de una sustancia?

ProblemasI. Concentraciones porcentuales: Resuelve los siguientes ejercicios 1. Cuntos gramos de solucin acuosa al 15 % m/m de NaCl se necesita para extraer39 gde NaCl? R: 260 g.

2. Cuntos gramos de agua debern usarse para disolver150 gde NaCl para producir una solucin al 20% m/m? R: 600 g.

3. Cuntos gramos de Ca(NO3)2estn contenidos en 175 mL de solucin al 16 % m/v? R: 28g

4. Calcular el % p/p de una solucin que contiene10.8 gde NaNO3en400 gde agua.R: 2.63 % m/m

5. Se mezclan 25 mL de propanol con 55 mL de CCl4. calcular el % v/v. R: 31.25 % v/v

6. Se disponen de0.05 Lde etanol. Calcular el volumen de solucin acuosa al 30 % v/v. R: 166, 7 ml

7. Se disuelven7 gde CuSO4en53 gde agua. Calcular la concentracin en % m/m.R: 11.7 % m/m

8. Cul es la cantidad de AgNO3necesaria para preparar 30 mL de solucin al 3 % m/v R: 0,9 g

9. Se disuelven45 gde NaNO3en 300 g de agua, obtenindose una solucin de densidad 0,8 g/ml. Cul es la concentracin en % m/m y % m/v? R: 15%m/m Y 12%m/v

10. Cuntos gramos de NaNO3son necesarios para preparar 50 mL de una solucin al 7 %p/v? R:3,5 g11. Cuntos gramos de BaCl2son necesarios para preparar125 gde solucin al 12 % m/m? R: 15 g12. Cuntos gramos de una sal deber disolverse en315 gde agua para darnos una solucin al 25 % p/p? R: 105 g

MATERIALES Y REACTIVOS

PARTE EXPERIMENTAL 1

I.- prepare una solucin de NaCl al 14%m/m con 3 g de NaCl Prepare una solucin alcohlica al 5% m/mII.- que concentracin %m/m tendr una solucin preparada con 6g de NaCl y 170 g de agua

III.- preparar una solucin de NaCl al 1.5% m/m cuyo volumen total sea 125 ml con una densidad de 1.3 g/ml

IV.- dada la siguiente muestra determine la cantidad de soluto y solvente?

V.- dada la siguiente muestra cunto de solvente se tendr que agregar para que se transforme en una solucin al 1.5%m/m

Problemas resueltos1) Calcula el % m/m de una solucin que tiene 6 gramos de soluto en 80 gramos de solucin.Aplicamos la frmula:% m/m = 6 grs x 100 / 80 grs% m/m = 7.52) Calcula el % m/m de una solucin que tiene 10 grs. de soluto y 110 grs. de solvente.En este caso, la masa de la solucin es de 120 grs. ya que resulta de sumar los 10 grs. de soluto mas los 110 grs. de solvente.% m/m = 10 grs x 100 / 120 grs% m/m = 8.33.3) Calcula la masa de soluto que tendra una solucin de 220 grs. que es 4% m/m.En este caso podemos despejar la masa de soluto de la frmula. Nos queda.masa de soluto = % m/m x masa solucin / 100masa de soluto = 4% x 220 grs / 100Masa de soluto = 8.8 grs.4) Cuantos grs. de soluto y solvente tendrn 320 grs. de solucin cuya concentracin es 5 % m/m:masa de soluto = 5 % x 320 grs / 100Masa de soluto = 16 grs.La masa de solvente es fcil obtenerla. Directamente le restamos a la masa de la solucin la masa de soluto.Masa de solvente = 320 grs. 16 grs.Masa de solvente = 304 grs.5) Cuantos gramos de soluto tendrn 1200 ml de solucin cuya concentracin es de 6% m/v.De la frmula:% m/v = masa de soluto x 100 / volmen de scindespejamos la masa de soluto.masa de soluto = % m/V x volmen de scin / 100masa de soluto = 6 % m/v x 1200 ml / 100V = 80 grs x 100 / (5 % m/v scin)Masa de soluto = 72 grs.6) Que volumen tendr una solucin al 5% m/v que contiene 80 grs. de soluto.De la misma frmula utilizada en el anterior problema despejamos el volumen.V = ( masa de soluto x 100) / ( % m/v scin)V = 1600 ml.7) Cul ser el % v/v en una solucin que se preparo con 9 ml de soluto y 180 ml de solvente.El volumen de la solucin lo obtenemos sumando a ambos volmenes.% v/v = ( volmen de soluto x 100 ) / ( volmen de scin )% v/v = (9 ml / 189 ml) x 100% v/v = 4.76.8) Cules son los volmenes del soluto y solvente de una solucin de 2000 ml al 16 % v/v.Volmen de soluto = ( % v/v scin x Volmen scin )Volmen de soluto = ( % v/v scin x Volmen scin ) / 100Volmen de soluto = (16 % x 2000 ml) / 100Volumen de soluto = 320 ml.Volumen de solvente = 2000 ml 320 ml.Volumen de solvente = 1680 ml.

PARTE EXPERIMENTAL 2

I.- prepare una solucin (ac) de NaCl al 3%m/v con 3 g de NaCl Prepare una solucin (ac) alcohlica al 4% m/vII.- que concentracin %m/v tendr una solucin preparada con 2.5 g de NaCl en un volumen total de 250 ml g de agua

III.- preparar una solucin (ac) de NaCl al 3.5 %m/v cuyo volumen total sea 100 ml

PARTE EXPERIMENTAL 3

I.- prepare una solucin (ac) de leja al 2.75 %v/v con 3 ml de lejia Prepare una solucin(ac) de lejia al 3.5% v/vII.- que concentracin %v/v tendr una solucin preparada con 2ml de lejia y 80 ml de agua

III.- preparar una solucin(ac) de leja al 1.5% v/v cuyo volumen total sea 150 ml de solucin

IV.- dada la siguiente muestra determine la cantidad de soluto y solvente?

V.- dada la siguiente muestra cunto de solvente se tendr que agregar para que se transforme en una solucin al 2 %v/v

Ejercicio 1: cmo calcular la concentracin en % v/v?

Un ama de casa desea preparar una limonada disolviendo 50 cc de zumo de limn en medio litro de agua = 500 cc Qu concentracin tiene la limonada?a) se debe determinar el volumen total de la disolucin preparadasoluto = zumo de limn; solvente = agua; disolucin = limonadaDisolucin = soluto + solventeDisolucin = 50 cc + 500 ccDisolucin = 550 ccb) determinar %v/v%v/v = cc soluto / cc disolucin x 100%v/v = 50 cc / 550 cc x 100, eliminaando unidades comunes, tenemos que:%v/v = 9,09 % v/v--------------------------------------------------------------------------------Ejercicio 2: cmo calcular el volumen de soluto y de disolvente?

En un hospital se prepara 1 litro = 1000 cc de una disolucin de glicerina en alcohol al 5 % v/v Qu volumen de glicerina y alcohol se deben mezclar?

Lo primero que debemos hacer es identificar soluto = glicerina, solvente = alcohol, disolucin = preparacin glicerina en alcohol = 1000 ccNota el valor numrico del %v/v se expresar sin unidades 5 %v/v = 5%v/v = cc soluto /cc disolucin x 100,a) Volumen de glicerina = soluto, se despeja de la frmula generalcc soluto = % v/v . cc disolucin /100cc soluto = 5 . 1000 cc / 100cc soluto = 5O cc de glicerinab) Volumen de agua = solvente,Disolucin = soluto + solvente, se despeja solvente quedando:Solvente = disolucin - solutoSolvente = 1000 cc - 50 ccSolvente = 950 cc de alcohol--------------------------------------------------------------------------------Ejercicio 3: cmo calcular el volumen de disolucin?

Un profesor desea preparar una disolucin de agua oxigenada al 20 % v/v y dispone solamente de 50 cc de perxido de hidrgeno Qu volumen de disolucin deber preparar y qu volumen de agua requiere?Soluto = perxido de hidrgeno = 50 cc; solvente = agua; disolucin = preparado de agua oxigenadaa) Volumen de disolucin% v/v = soluto / disolucin x 100, se despeja la disolucinNota el valor numrico del %v/v se expresar sin unidades 20 %v/v = 20Disolucin = soluto / %v/v x 100Disolucin = 50 cc / 20 x 100Disolucin = 250 cc de agua oxigenadab) Calcular el volumen del solvente = aguaDisolucin = soluto + solvente, despejamos solvente,Solvente = disolucin - solutoSolvente = 250 cc - 50 ccSolvente = 200 cc de agua