Concentración de una disolución expresada de distintos modos

, por F_y_Q

Se desea hacer el análisis cuantitativo de una solución que contiene FeCl_3 utilizando la evaporación de dicha solución. En este procedimiento se vertieron 10 mL de la solución en un vidrio de reloj previamente pesado. Posteriormente se pesó el conjunto solución + vidrio de reloj y se calentó el sistema a baño de maría hasta evaporación total del solvente, dejando un residuo sólido de la sal de hierro. Por último, se pesó el vidrio de reloj ahora con el residuo sólido. Los datos obtenidos fueron:

Masa del vidrio de reloj vacío: 35,7894 g.

Masa del vidrio de reloj con disolución: 48,6126 g.

Masa del vidrio reloj + residuo sólido: 38,6296 g.

Con la información anterior, determina la concentración de la solución expresada en molaridad, \% (m/m), \% (m/V) y en partes por millón.

Masas atómicas: Fe = 56 ; Cl = 35,5.


SOLUCIÓN:

A partir de las masas medidas podemos obtener los datos de la masa de soluto y la masa de disolución que hemos considerado:
m_S = (38,6296 - 35,7894)\ g = 2,8402\ g
m_D = (48,6126 - 35,7894)\ g = 12,8232\ g
El volumen de disolución, como dice el enunciado, es de 10 mL. Podemos empezar a calcular las concentraciones.
<Cálculo de la molaridad:
Convertimos a mol la masa de soluto:
2,8402\ \cancel{g}\ FeCl_3\cdot \frac{1\ mol}{162,5\ \cancel{g}} = 1,748\cdot 10^{-2}\ mol\ FeCl_3
El volumen de la disolución debe ser expresado en litros:

M = \frac{1,748\cdot \cancel{10^{-2}}\ mol}{\cancel{10^{-2}}\ L} = \bf 1,748\ \frac{mol}{L}


Porcentaje en masa de la disolución:

\%(m/m) = \frac{2,8402\ g}{12,8232\ g}\cdot 100 = \bf 22,15\%


Porcentaje masa/volumen:

\%(m/V) = \frac{2,8402\ g}{10\ mL}\cdot 100 = \bf 28,40\%


Partes por millón de la disolución:
Debemos expresar la masa de soluto en mg y el volumen de la disolución en L:

\frac{2,8402\cdot 10^3\ mg}{10^{-2}\ L} = \bf 2,84\cdot 10^5\ ppm