Problema de soluciones

Problema:
Se prepara una solución diluyendo 5 ml de etanol (d = 0,789 g/mL) en suficiente agua para obtener 100 ml de una solución de densidad 0,982 g/mL. Expresar la concentración de esta solución en diversa unidades de concentración (%, Molaridad, etc).

Unidades Físicas

Porcentaje Volumen-Volumen (V/V)

% (V/V) = [5 mL (soluto-etanol) /100 mL (solución)] x 100 = 5% etanol en agua

Porcentaje Peso-Volumen (P/V)

5 mL de etanol (soluto) equivalen a 3,945 g de etanol (5 mL x 0,789 g/mL), entonces:

% (P/V) = [3,945 g etanol (soluto) /100 mL solución] x 100 = 3,945%

Porcentaje Peso-Peso (P/P)

masa de etanol = 5 mL x 0,789 g/mL = 3,945 g

masa de solución = 100 mL x 0.982 g/mL = 98,2 g disolución

% (P/P) = [(3,945 g etanol / 98,2 g solución) x 100] = 4,017%

Unidades Químicas

Fracción Molar
Hay que “llevar” las masas se etanol y agua a moles usando los pesos moleculares de cada componente

Masa de etanol (soluto) = 3,945 g
Masa de agua (solvente) = 98,2 g – 3,945 g = 94,255 g

Moles de etanol (soluto) = 3,945 g/ 46,07 g/mol etanol = 0,0855 moles
Moles de agua (solvente) = 94,255 g/ 18 g/mol agua = 5,23 moles

Fracción molar (etanol) = 0,0855 moles / (0,0855 moles etanol = 5,23 moles de agua) =

0,01608

Molaridad

M = 0,0855 moles / 0,1 L = 0,855 M

Molalidad

m = 0,0855 / 0,09455 Kg solvente = 0,9042 m