Semana – Licda: Isabel Fratti de Del Cid

Presentación del tema: "Semana – Licda: Isabel Fratti de Del Cid"— Transcripción de la presentación:

1 Semana 9 - 2018 – Licda: Isabel Fratti de Del Cid
Métodos y formas de expresión de la concentración de las soluciones, utilizando Unidades Químicas : Molaridad ( M) Normalidad ( N) Molalidad (m) Cálculo de dilución usando Molaridad y Normalidad. Titulación de ácidos y bases.

2 A la Molaridad ( M), molalidad (m ), Normalidad (N), se les conoce como unidades “químicas”, pues en su expresión se usan los conceptos de mol y peso equivalente. Por esto debe conocerse la fórmula química del soluto involucrado y en algunos casos, debe evaluarse si éste va a actuar como ácido, base, sal, agente oxidante o reductor. Para lo cual se debe conocer la estructura química de los solutos y su capacidad de reaccionar.

3 MOLARIDAD 2) M = g soluto/ peso molecular del soluto
Se representa por una M ; usa el concepto de mol, para indicar la cantidad de soluto presente. Se pueden usar las siguientes fórmulas para cálculos 1) M = # moles de soluto Litros de solución 2) M = g soluto/ peso molecular del soluto 3) M= mmoles de soluto mililitros de solución

4 Ejercicios. Resolución:
1-Calcule la Molaridad de una solución que contiene 0.75 moles de soluto en 850mL de solución. Resolución: Como el volumen de la solución está en mL, debe convertir éste volumen a Litros. Asi: L = 1litro x 850 mL = L 1,000 mL Ahora aplique : M = # moles L de solución M = moles de soluto = mol/L = 0.88 M 0.850 L de solución

5 Cont. Ejercicios de Molaridad
2- Calcule la M de una solución que se preparó disolviendo 60 g de NaOH, en agua, hasta obtener L * de solución. Como no dan número de moles, obténgalos, dividiendo la masa de soluto, dentro del peso molecular del soluto, por eso, use la sig. Fórmula, dada anteriormente. M = g soluto / peso molecular de soluto Litros de solución M = 60 g NaOH / g/mol = 5.99 mol/ L = 5.99M 0.250 L *En éste caso no fue necesario convertir el volumen de la solución a litros, porque ya esta dado en litros.

6 3-Cuántos g de glucosa (C6H12O6), se necesitan
para preparar 1.3 L de una solución 0.17 M. Resolución: Como no dan número de moles y piden g de soluto use la siguiente fórmula: y recuerde que una solución 0.17 M = 0.17 moles de soluto / L de solución M = g soluto / peso molecular soluto L Ahora despeje : g de soluto g de soluto = M x peso molecular x L g = 0.17mol/L x g/mol x 1.3 L = g de glucosa

7 Continuación, ejercicios M
4-Cuantos mL de una solución 2.3M de KCl contienen 420 g de KCl? * : Una solución 2.3 M, equivale a 2.3 mol / L M = g / peso molecular L  despejar volumen L = g / peso molecular M L = 420 g / g/mol = 2.45 L 2.3mol/L* Como la respuesta debe darse en mL , debe convertir los litros a mL .  mL = mL x 2.45L = 2,450mL 1L * : Una solución 2.3 M, equivale a 2.3 mol / L

8 Continuación, ejercicios molaridad
Calcule el peso molecular de un soluto si al disolver 40g de soluto en agua hasta obtener 0.25 L, se obtienen una solución 1.51 M. Use la ecuación : M = g de soluto / peso molecular  despejar peso Litros de solución molecular Peso molecular = g de soluto M x Litros de solución Peso molecular = g = 106 g/mol 1.51 mol /L x 0.25 L Respuesta = 106 g/mol

9 Con respecto al resultado anterior: peso molecular del soluto = 106 g/mol
Cual de las siguientes sustancias podría ser.? Na2SO KClO Na2CO3

10 Ejemplo de dilución usando Molaridades.
Cual será la Molaridad (M), de una solución, si se diluyen 200 mL de una solución 0.67 M hasta un volumen de 700mL. Se debe usar la siguiente fórmula M1 x V1 = M2 x V Identifique datos: M1= 0.67M V1= 200 mL M2= ? V2= 700mL  despejar M2 M2 = 0.67 M x 200 mL = M 700 mL Note que en las diluciones se mantiene el criterio C1>C2 y v1 < v2. en éste caso : M1>M2 y V1 < V2

11 Molalidad ( m) Se representa por una “m “, usa el concepto del # de moles al igual que la M, pero el volumen no se da en Litros de solución, sino en Kilogramo de solvente. Formas de calcularla: m = # moles de soluto Kg de solvente m = g de soluto / peso molecular de soluto

12 Ejemplo de cálculo de molalidades
1- Una solución se preparó disolviendo 700 g de glucosa en 750 g de agua. Calcule la molalidad. Resolución: como no dan número de moles, sino g de soluto, use la siguiente fórmula: m = g de soluto/ peso molecular de soluto Kg de solvente. Recuerde: debe convertir los g de agua a kg, pues la fórmula esta diseñada para kg de solvente: Kg solvente = 1 Kg solvente x 750 g de agua = 0.75 Kg 1000 g de agua Ahora coloque los datos en la fórmula. m = 700 g glucosa/ g /mol = 5.18 mol/Kg = m 0.75 kg de solvente

13 2- En cuantos gramos de agua, se deben disolver 120 gramos de Urea CO (NH2)2, para obtener una solución 0.35m.? m = g soluto / peso molecular Kg de solvente  despejar éste dato Kg solvente = g soluto / peso molecular m Kg de solvente = 120 g/ g /mol = 5,71Kg 0.35 mol/Kg Como el dato obtenido esta en unidades de Kg y el problema pide gramos, se debe hacer la conversión: g= g x 5.71 Kg = 5, 710 g de agua 1 Kg

14 NORMALIDAD: Formas de calcularla: I) N = # equivalentes de soluto
Se representa por una N, y usa el concepto de Número de equivalentes para expresar la cantidad de soluto presente. Formas de calcularla: I) N = # equivalentes de soluto Litros de solución 2) N = g de soluto / peso equivalente de soluto 3) N = miliequivalentes ( meq ) de soluto miliLitros de solución ( mL)

15 Cálculo de peso equivalente de ácidos
Peso equivalente ácido = peso molecular del ácido # de Hidrógenos sustituibles Ejemplo calcule el peso equivalente de : HCl = g /mol = g / eq. 1 eq /mol H2 SO4 = g/mol = g /eq 2 eq/mol H3PO4 = g/mol = g /eq 3 eq /mol

16 Peso equivalente de Bases ( hidróxidos)
Peso equivalente de bases = peso molecular de la base # de OH- NaOH = 40.0 g/mol = 40.0 g/ eq 1 eq/mol Ca (OH)2 = g/mol = g / eq 2 eq/mol Al(OH)3 = g/mol = g / eq 3 eq/ mol Sn(OH)4 = g / mol = g/ eq 4 eq / mol

17 Peso equivalente de sales
Peso equivalente de una sal = peso molecular de la sal # de cargas catiónicas * * usar las cargas catiónicas del metal. Ejemplos: a)Peso equivalente del NaCl = g/mol = g/eq Na+  una carga catiónica eq / mol b)Peso equivalente del K2SO4 = g/mol = g / eq 2 K +  2 cargas catiónicas eq /mol c)Peso equivalente del Ca3 (PO4)2 = g/mol = g/eq 3 Ca +2  6 cargas catiónicas eq /mol d) Peso equivalente del FeCl3 = g / mol = g / eq Fe +3  3 cargas catiónicas eq /mol

18 Cálculo de Normalidades.
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 = g/mol = g/eq 2 eq/mol * * Se divide entre 2, debido a que hay 2 cargas positivas del metal: 2 K + : 2 (+) = 2 cargas catiónicas. Ahora sustituya datos en la fórmula: N = g soluto / peso equivalente N = 76 g de K2CO3 /69.105g/eq = 2.20 eq/L = 2.2 N 0.5 L

19 Ahora usamos la sig. Fórmula:
Ej: Calcular la N de una solución que contiene 0.8 eq de H2SO4, disueltos en 600mL de solución. Resolución: Al darnos número de equivalentes, no es necesario usar gramos ni el peso equivalente. Debido a que el volumen está dado en ml, debemos convertirlo a litros. Litros de solución = 1 litro x 600 mL = 0.6 L 1000mL Ahora usamos la sig. Fórmula: N = # equivalentes de soluto / Litros de solución = 0.8 equiv de H2SO4/ 0.6 Litros de solución =1.33N.

20 Calcule la N de una solución que contiene 45 meq
de Ca(OH)2 disueltos en 150mL de solución. Resolución: debido a que la cantidad de soluto está dada en mEq y el volumen de solución en mL, debe usar la siguiente fórmula: N= meq de soluto / mL de solución = 45 meq Ca(OH)2 / 150 mL de solución = 0.3 meq / mL es decir 0.3 N

21 Continuación de ejercicios Normalidad
Ej : Cuántos meq de H3PO4 hay en 320 mL de una solución 0.08N? Resolución : Use la siguiente fórmula N = meq de soluto / mL de solución Ahora debe despejar meq de soluto meq de soluto = N x mL = 0.08 N ( meq/mL) x 320mL = 25.6 meq de H3PO4

22 TITULACION DE UN ACIDO POR UNA BASE Ó VICEVERSA
La titulación de un acido y/o base tiene como fundamento, la reacción de neutralización, vista anteriormente, que es: Acido + Base  Sal + H2O Ejemplo : HCl(ac) + KOH(ac)  KCl(ac) + H2O Para hacer cálculos usamos la fórmula: Na x Va = Nb x Vb Na y Nb = Normalidad del ácido ó base Va y Vb = Volumen del ácido ó base

23 Ejemplos. titulaciones ácido/base
1-Que volumen de HCl 0.25 N , se necesitan para neutralizar 40 mL de NaOH N ? Na x Va = Nb x Vb  despejar Va Va = Nb x Vb / Na = 0.15N x 40mL /0.25N = 24 mL de HCl (Nb) (vb) (Na) ( Va) 2-Cuál es la N de una solución de Ca(OH)2, si se necesitaron 30 mL de HCl 0.4N, para neutralizar 20mL de la base.? Datos: Na : 0.4N ; Va: 30mL ; Vb:20mL; Nb: ? Na x Va = Nb x Vb  despejar Nb Nb = Na x Va / Vb = 0.4 N x 30 mL / 20mL = 0.6 N resp

24 Calcule la Normalidad de una solución de KOH, si 40mL de ésta se neutralizan con 50 mL de HCl 0.35 N: ( escriba la ecuación de la reacción) .

25 Resuelva los sigs problemas ( pág 319, resp 339)
8.49 inciso c 8:51 inciso a 8.53 inciso a

26 Cálculo de diluciones usando Normalidad.
Ejs. Cuál será la nueva Normalidad, de una solución si 300mL de una solución de CaCl N, se diluye hasta 450 mL. Datos: N1 = V1=300mL N2= ? V2 = 450 mL. Usar la fórmula: N1 x V1 = N 2xV2 Despejar N 2 . N2 = N1 x V1  N2 = N x 300 mL = 0.18 N V mL Note: que la concentración final en éste caso N2 siempre es menor que la original N1 ya que la dilución tiene como propósito reducir la concentración de la solución original, lo cual se logra añadiendo solvente hasta alcanzar el volumen deseado de la solución ; por esta razón en una dilución siempre V2 > V1.

27 Calcule la Molaridad de una solución de MgCl2 si 500mL de esta solución 0.42M se diluyen a 800mL.
A que volumen debe diluir 200 mL de una solución 0.62M para que su concentración llegue a 0.13 M

28 Fórmulas para convertir Molaridad y Normalidad y viceversa
A-Si la sal solo tiene una carga catiónica Ej: (NaCl), o si el ácido solo tiene un Hidrógeno Ej: (HCl, HNO3 )o la base solo un OH: (KOH )  M= N pues el peso equivalente = peso molecular: Una solución 0.25 M de NaCl = 0.25 N Una solución 0.2M de HCl = 0.2N Una solución 0.35M de KOH = 0.35 N

29 Si la sal posee 2 cargas catiónicas:(Na2S04, CaCl2 )
Si el ácido posee 2H Ej: (H2SO4, H2CO3 ), Si la base posee 2OH Ej: (Ca(OH)2,Fe(OH)2 )  PESO EQUIVALENTE ES LA MITAD DEL PESO MOLECULAR para pasar de: M N se usa N = 2M Una solución 2M de H2SO4 = 4N Una solución 1.5M CaCl2= 3.0 N Ej: Cual será la N de una solución 0.12 M de Ca(OH)2 ? N = 2M  N = 2(0.12) = 0.24N. Resuelva :Cuál será la N de una solución de H2SO3 0.36M.?

30 Si la sal posee 3 cargas catiónicas: (AlBr3) si el ácido tiene 3 Hidrógenos: (H3PO4)
Si la base tiene 3OH : ( Fe(OH)3)  el peso equivalente es la tercera parte del peso molecular  N = 3M. Una solución 0.17M de H3BO3,es 0.51N. Calcule N de una solución 0.24MdeAl(OH)3. N= 3M  N = 3 (0.24M) = N Resuelva. Cuál seria la N de una solución 0.07 N. de H3PO4?

31 Ejercicios aplicados a casos clínicos
Niña 5 años, pesa 50 lbs, con pérdida renal de K+. Se le debe admistrar 3 meq K+ / Kg de peso. Cuantos mL de una ampolla de KCl al 10 % p/v deben aplicarse ?( 1g de KCl = mEq de K+ ). A) Primero convertir peso de lbs a Kg: Kg= 1Kg x 50 lb = Kg. 2.2 lb B) mg necesarios : 3meq x Kg de peso Kg de peso = meq K+

32 Continuación ejercicio anterior
C) mL de la ampolla a administrársele = 100mL x 1g KCl x K+meq = mL 10 g KCl meq K+ Resp: Administrarle mLde la ampolla al 10 % p/v KCl O se puede hacer todo en un solo cálculo: mLs de la ampolla de KCl al 10% p/v = 100mL amp. x 1g KCl x 3 mEq K+ x 1 Kg x 50lbs 10gKCl meq K+ Kg de peso 2.2 lbs = mL de la ampolla al 10 % p/v de KCl

33 Calcule las molaridades de cada componente presente en la solución Hartman con dextrosa al 5 % (ver Tabla de composición de soluciones intravenosas semana 9 *) *Complete cuadro usando información obtenida en «tabla de composición de soluciones intravenosas» semana 9. Compo nente / fórmula Gramos en 100 mL de solución % p/v Molaridad «M» Glucosa C6H12O6 5g % p/v = 5 g glucosa x100 100 mL de solución M = g / peso molecular litros de solución M= 5g / g /mol 0.1 L = nol / L = M Cloruro de sodio NaCl

34 Cont. Ejercicio calculo de % p/v y M de Hartman con dextrosa al 5 %
Compo nente / fórmula Gramos en 100 mL de solución % p/v Molaridad «M» Cloruro de Potasio KCl Cloruro de calcio CaCl2 Lactato de sodio C3H5O3Na