SEMANA 9 CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES en unidades cuantitativas (químicas) Molaridad. Molalidad. Eq y meq. Normalidad Neutralización. Titulación ácido-base Dilución (cálculos en Molaridad y Normalidad)

CONCENTRACION DE LAS SOLUCIONES La concentración de las soluciones se pueden expresar en : CONCENTRACION UNIDADES CUALITATIVAS O RELATIVAS PROPORCION DE SOLUTO/SOLVENTE DILUIDO CONCENTRADO CANTIDAD DE SOLUTO COMPARADA CON MAXIMA* INSATURADAS SATURADAS* SOBRESATURADAS UNIDADES CUANTITATIVAS PORCENTUALES %PESO / PESO % VOLUMEN / VOLUMEN % PESO / VOLUMEN PARTES POR MILLON QUIMICAS MOLARIDAD MOLALIDAD NORMALIDAD

MOLARIDAD (M) Se utilizan las fórmulas del soluto y sus pesos moleculares Si tenemos moles de soluto Si tenemos gramos de soluto Para milimoles: M= mmoles de soluto mililitros de solución

Ejercicios Calcule la Molaridad de una solución que contiene 0.75 moles de soluto en 850 mL de solución. 1 L = 1000 mL, 850 mL = 0.850 L R: 0.88 M ¿Qué significa 0.88 Molar?

2. Calcule la M de una solución que se preparó disolviendo 60 g de NaOH en agua hasta obtener 0.250 L de solución. R: 5.99 M 3. ¿Cuántos g de glucosa (C6H12O6) se necesitan para preparar 1.5 L de una solución 0.25 M ? g de soluto = M x peso molecular x L R: 67.55 g de glucosa

4. ¿Cuantos mL de una solución 2. 3 M de KCl contienen 420 g de KCl 4. ¿Cuantos mL de una solución 2.3 M de KCl contienen 420 g de KCl? L = g / peso molecular M 2.45 L = 2,450 mL

MOLALIDAD (m) Si tenemos moles de soluto: Si tenemos gramos de soluto:

Calcule la molalidad de una solución que se preparó disolviendo 700 g de glucosa en 750 g de agua. 1 Kg = 1000 g, 700 g = 0.75 Kg R: 5.18 m ¿Qué significa 5.18 molal?

2. ¿En cuantos gramos de agua, se deben disolver 120 gramos de Urea CO (NH2)2 para obtener una solución 0.35m? Kg solvente = g soluto / peso molecular m = 5,71Kg R: 5,710 g de agua.

# Equivalentes = g de sustancia . NORMALIDAD (N) Si tenemos # de equivalentes de soluto: Si tenemos gramos de soluto: N = g de soluto / peso equivalente de soluto Litros de solución N = miliequivalentes de soluto (meq ) mililitros de solución ( mL) # Equivalentes = g de sustancia . Peso equivalente

Peso Equivalente (Peq) HCl Peq = 36.5 g/1 = 36.5g H2SO4 Peq = 98g/2 = 49 g ACIDOS Peq = Peso Fórmula en gramos # H+ sustituibles BASES Peq = Peso Fórmula en gramos # OH- sustituibles NaOH Peq = 40 g / 1 = 40 g Ca(OH)2 Peq = 74 g/ 2 = 37 g AlCl3 Peq= 133.5g / 3 = 44.5 g Ca3(PO4)2 Peq= 310.24 g/ 6=51.71g SALES Peq = Peso Fórmula en gramos # total de cargas del catión Las que posea el metal de la sal

Ejercicios 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 2 eq/mol * N = 76 g de K2CO3 /69.105g/eq = 2.20 eq/L = 2.2 N 0.5 L

3. Calcule la N de una solución que contiene 45 meq 2. Calcular la N de una solución que contiene 0.8 eq de H2SO4 disueltos en 600mL de solución. R: 1.33 N ¿Qué significa 1.33 N? 3. Calcule la N de una solución que contiene 45 meq de Ca(OH)2 disueltos en 150mL de solución. N= meq de soluto / mL de solución = 45 meq Ca(OH)2 / 150 mL = 0.3 N (0.3 Eq /L)

4. ¿Cuántos meq de H3PO4 hay en 320 mL de una solución 0.08N? N = meq de soluto / mL de solución meq = N x mL = 25.6 meq 5. Calcular el número de gramos de H2SO4 necesarios para preparar 325 ml de solución de H2SO4 0.25 N.

Conversión entre Molaridad y Normalidad 1. ¿Cuál es la N de una solución de H2SO4 0.5 M? 2. ¿Cuál es la M de una solución de Na(OH)0.3N? 3. Calcule la M y N de una solución de K2S al 65% p/v: # de corresponde a ACIDO: H + BASE : OH- SAL : Cargas (+) totales del metal N = (M)( # )

DILUCIONES DE M y N 1. ¿Cuál será la Normalidad, de una solución de CaCl2 0.27 N si 300 mL de la solución se diluyen hasta 450 mL ? R: 0.18 N 2. ¿A cuantos mL se deben diluir 200 mL de una solución 0.62 M para que su concentración sea 0.13 M ? V1 C1 = V2 C2

Titulación ácido-base (neutralización) La titulación de un acido y/o base tiene como fundamento, la reacción de neutralización, vista anteriormente, que es: Acido + Base  Sal + H2O HCl(ac) + KOH(ac)  KCl(ac) + H2O Se puede calcular la concentración ó el volumen del ácido ó la base en el punto de equivalencia de la titulación con la fórmula: N = normalidad V = volumen Nácido Vácido= Nbase Vbase

Ejercicios 1. ¿Qué volumen de una solución 0.25 N de HNO3 se necesita para neutralizar 35 ml de una solución de Ca(OH)2 0.95 N? 2. ¿Cuál es la N de una solución de NaOH si 25 ml de ésta se neutralizaron con 15 ml de una solución de H2SO4 0.45 N?

3. Una solución de NaOH se tituló con H2SO4 0. 15 N 3. Una solución de NaOH se tituló con H2SO4 0.15 N . Si se neutralizaron 18.4 ml de NaOH con 26 ml H2SO4 ¿Cuál es la normalidad de la base?

Técnica de la Titulación Es la determinación del volumen necesario de una solución de concentración conocida llamada solución estándar para que reaccione completamente con una cantidad dada de una solución de concentración desconocida. La técnica de titulación consiste en colocar en un erlenmeyer un volumen conocido de ácido ó base del que se quiere averiguar su concentración (N). Se le agregan unas gotas de indicador para ver el viraje ó cambio de color en el punto de equivalencia de la neutralización.

N ACIDO X VACIDO = N BASE X V BASE En una bureta se coloca una solución estándar de la cual sí se conoce su concentración (N). Se deja caer gota a gota la solución estándar en el erlenmeyer el cual debe agitarse continuamente. La titulación termina cuando se igualan los equivalentes de la solución estandar con los equivalentes de la muestra, a este momento se le conoce como PUNTO DE EQUIVALENCIA. Al alcanzar el punto de equivalencia o ligeramente después hay un cambio de color del indicador (viraje) , lo cual es conocido como PUNTO FINAL. En este punto se miden el volu8men para utilizar en la fórmula y averiguar la N que falta. N ACIDO X VACIDO = N BASE X V BASE Licda. Lilian Guzmán Melgar

Titulación de una solución acida