Cálculo de Concentraciones Químicas: Molaridad, Molalidad, Normalidad y Dilución
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Molaridad
Molaridad: de una solución es la cantidad de moles de soluto disueltos en 1000 mL de disolución.
Problema 1
¿Cuál es la molaridad de una solución que contiene 0,24 moles de fosfato de calcio en 800 mL?
Solución
solutos (moles) | solución (mL)
x 1000
0,24 800
x = (0,24 moles * 1000 mL) / 800 mL = 0,30 moles
La molaridad es 0,30 M.
Problema 2
¿Cuántos gramos de yoduro de sodio se necesitan para preparar un litro de una solución 2 molar?
Solución
Masa molar NaI: 23 + 127 = 150 g/mol
Para preparar 1 Litro (1000 mL) de una solución 2 M, se necesitan 2 moles de NaI.
Gramos de NaI = 2 moles NaI * (150 g / 1 mol) = 300 g NaI
b) ¿Cuántos gramos de yoduro se necesitan para preparar 100 mL?
Si para 1000 mL se necesitan 300 g, para 100 mL se necesita:
(300 g * 100 mL) / 1000 mL = 30 g
Molalidad
Molalidad: es la cantidad de moles de soluto disueltos en 1000 g de solvente.
Problema 1
Una solución (acuosa) de fosfato de sodio es 0,2 molal (Na3PO4) contiene 0,2 moles de soluto por cada 1000 gramos de agua.
¿Cuál es la molaridad de una solución formada al disolver 8 moles de sulfato de sodio con 400 g de agua?
Solución (Cálculo de Molalidad según el texto original)
Na2SO4
SOLUTO (moles) | SOLVENTE (g)
8 400
x 1000
x = (8 moles * 1000 g) / 400 g = 20 m
Nota: El cálculo mostrado determina la molalidad, no la molaridad como pregunta el enunciado.
Equivalente y Normalidad
Equivalente: cantidad de cargas positivas que proporcionan un mol al disolver en agua.
f: cantidad de equivalente que posee un compuesto.
Normalidad (N): es la cantidad de equivalentes de soluto disueltos en 1000 mL de disolución.
Fórmula: N = M * f
Problema 1
Una solución de HCl tiene 0,73 g de soluto por cada litro.
a) Calcule la molaridad y normalidad.
soluto (g) | soluto (moles) | solución (mL)
0,73 0,02 1000
Masa molar HCl: 1 + 35,5 = 36,5 g/mol
0,73 g HCl * (1 mol / 36,5 g) = 0,02 moles
Por lo tanto, la solución es 0,02 M.
b) Cálculo de Normalidad
HCl ----> H+ + Cl-
f = 1 (para HCl, ya que libera 1 H+)
N = M * f
N = 0,02 M * 1 = 0,02 N
HCl 0,02 M = HCl 0,02 N
Dilución de Soluciones
Problema
En 10 mL de una solución de glucosa 4 M se diluyen con agua hasta completar 200 mL. ¿Cuál es la concentración de la nueva solución?
Solución
Datos iniciales (solución concentrada):
- Concentración inicial (C1) = 4 M
- Volumen inicial (V1) = 10 mL
Datos finales (solución diluida):
- Volumen final (V2) = 200 mL
- Concentración final (C2) = ?
Usando la fórmula de dilución:
C1 * V1 = C2 * V2
Despejando C2:
C2 = (C1 * V1) / V2
C2 = (4 M * 10 mL) / 200 mL
C2 = 40 M*mL / 200 mL
C2 = 0,2 M
La concentración de la nueva solución es 0,2 M.