Molaridad, normalidad y molalidad de una disolución a partir de la densidad y el porcentaje (m/V)

, por F_y_Q

Se quiere preparar 2 litros de una solución acuosa de ácido carbónico al 20\% (m/V). Sabiendo que la densidad de la solución es de 1,6 g/mL, calcula la molaridad, molalidad y normalidad de la disolución.


SOLUCIÓN:

Considerando los dos litros de disolución que queremos preparar vamos a calcular los moles de soluto que serían necesarios y la masa de la disolución.
2\cdot 10^3\ \cancel{mL\ D}\cdot \frac{20\ \cancel{g}\ H_2CO_3}{10^2\ \cancel{g\ D}}\cdot \frac{1\ mol}{62\ \cancel{g}} = 6,45\ mol\ H_2CO_3
2\cdot 10^3\ \cancel{mL}\ D\cdot \frac{1,6\ g}{1\ \cancel{mL}} = 3,2\cdot 10^3\ g\ D
de esta masa de disolución 400 g son de soluto (6,45 mol \cdot 62\ g/mol) y 2 800 g de agua (2,8 kg).
Molaridad:

M = \frac{mol\ S}{L\ D} = \frac{6,45\ mol}{2\ L} = \bf 3,225\frac{mol}{L}

Normalidad: La normalidad se puede obtener a partir de la molaridad si tenemos en cuenta el número de hidrógenos del ácido (dos en nuestro ejercicio):

N = n_{H^+}\cdot M = 2\frac{eq}{\cancel{mol}}\cdot 3,225\frac{\cancel{mol}}{L} = \bf 6,45\frac{eq}{L}

Molalidad:

m = \frac{mol\ S}{kg\ agua} = \frac{6,45\ mol}{2,8\ kg} = \bf 2,3\frac{mol}{kg}