Unidad 5. DISOLUCIONES

1. Mezclas

1. Se dispone de una mezcla homogénea de H₂O, KCl y NaOH.
a) Nombra las tres especies químicas.
b) ¿Cuál de las tres es el disolvente?
c) ¿Cuál es el soluto?
d) ¿Qué compone la disolución?
e) ¿La masa de la disolución es igual a la suma de las masas de los componentes por separado?
f) ¿El volumen de la disolución es igual a la suma de los volúmenes de los componentes por separado?

2. Se dispone de una disolución de ácido clorhídrico, HCl, con una densidad de 1,18 g/cm³.
a) Calcula la masa de 100 mL de disolución.
b) Calcula el volumen en litros que ocupan 100 g de disolución.

3. La densidad del Mar Muerto es de 1240 Kg/m³.
a) Calcula su densidad en Kg/L y en g/l.
b) Calcula la masa de 250 mL de agua del Mar Muerto.
c) Calcula el volumen que ocupa 1,00 Kg de agua del Mar Muerto.

2. Concentración de disoluciones

4. ¿Cuántos gramos de sal común se necesitan para preparar 150 cm³ de disolución de NaCl con concentración 1,5 g/L?

5. Para soldar se utiliza una aleación de estaño y plomo. El tanto por ciento en masa del plomo es 66%. Si se quiere preparar 2,0 Kg de esta aleación, ¿qué masa de plomo y de estaño se necesitan?

6. ¿Cuántos gramos de ácido sulfúrico, H₂SO₄, hay en 100 mL de una disolución 0,20 M de este ácido?

7. En el laboratorio disponemos de un ácido clorhídrico al 40% con densidad 1,190 g/cm³.
a) ¿Qué masa tiene un litro de esta disolución?
b) ¿Cuántos moles de HCl hay en 100 mL de esta disolución?

8. El cloruro de sodio en el mar tiene una concentración de 28,5 Kg/m³.
a) Suponiendo que la densidad del agua de mar es de 1030 Kg/m³, ¿cuántos gramos de sal hay en 1,00 L de agua de mar?
b) ¿Y en 1,00 Kg de agua de mar?

9. Se quieren preparar 100 mL de disolución al 10% en volumen de alcohol etílico (etanol, CH₃-CH₂OH)? Sabiendo que la densidad del etanol puro es de 0,789 g/cm³, calcula la masa de etanol necesaria para preparar la disolución.

10. Se quieren preparar 100 mL de disolución de ácido nítrico (HNO₃) 0,10 M. Si disponemos de ácido nítrico 1,00 M en el laboratorio, ¿cuántos litros de esta disolución necesitamos?

3. Preparación de disoluciones

11. ¿Cómo prepararías la disolución del ejercicio 4?

12. ¿Cómo prepararías la disolución del ejercicio 10?

13. Una pieza de Zn(s) de 1,96 g reacciona con H₂SO₄ 0,275 M, en la reacción:
Zn (s) + H₂SO₄ (ac) → ZnSO₄ (s) + H₂ (g)
a) Calcula el volumen de disolución de ácido sulfúrico (H₂SO₄) necesario para completar la reacción.
b) ¿Qué volumen de hidrógeno medido en condiciones estándar se obtendrá?
c) Calcula la masa de sulfato de cinc, ZnSO₄, obtenido.

14. En una etiqueta de H₂SO₄ se encuentran los siguientes datos: 1,84 g/mL (densidad); 96%. Calcula el volumen de una disolución de NaOH, de concentración 2,00 M necesarios para reaccionar con 10 mL del ácido sulfúrico.
Reacción (sin ajustar): H₂SO₄ + NaOH → Na₂SO₄ + H₂O.

4. Solubilidad

15. A partir de la siguiente gráfica, que muestra la solubilidad de las sales indicadas por cada 100 g de agua en función de la temperatura, determina:

a) ¿Qué solubilidad tiene el nitrato de potasio, KNO₃, a 50 ºC?
b) Calcula la solubilidad en porcentaje en masa del KNO₃ a 40 ºC.
b) ¿Qué masa de KNO₃ se disolverá en 1,0 Kg de agua a 50 ºC?
c) ¿Qué masa de agua se necesita para disolver 200 g de KNO₃ a 40 ºC?
d) ¿A qué temperatura tiene el KNO₃ una solubilidad de 20g/100 g de agua?
e) ¿Qué masa de KNO₃ precipita si una disolución saturada con 100 g de agua a 50 ºC se enfría hasta 20 ºC?
f) ¿Y si la disolución saturada tiene 250 g de agua?