Ejercicios de Física y Química

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Molaridad y normalidad final de mezcla de dos disoluciones

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En el laboratorio se mezclaron por error dos disoluciones de HCl; la primera contenía 810 mL con concentración 5,5 N, la segunda era de concentración desconocida pero en el recipiente se pueden leer los siguientes datos: \% (V/V) = 37, d_{HCl} = 1,14 g/mL, V = 1,5 L.
Determina la molaridad y la normalidad de la disolución resultante.


SOLUCIÓN:

Para poder calcular la concentración de la disolución final vamos a suponer que los volúmenes son aditivos, es decir, que el volumen de la disolución final es igual a la suma de los volúmenes de las dos disoluciones de partida (V_f = (0,81 + 1,5)\ L = 2,31\ L). Además tendremos que calcular los moles de HCl que están incluidos en las disoluciones iniciales.
Disolución 1.
Como el HCl es un ácido monoprótico, la masa equivalente coindice con la masa molecular, por lo que habrá el mismo número de equivalentes químicos que moles y las concentraciones molar y normal son iguales. Vamos a hacer los cálculos para la molaridad y la normalidad será la misma.
5,5\frac{mol}{L}\cdot 810\ mL\cdot \frac{1\ L}{10^3\ mL} = 4,46\ mol\ HCl
Disolución 2.
1\ 500\ mL\ D_2\cdot \frac{37\ mL\ HCl}{100\ mLD_2}\cdot \frac{1,14\ g\ HCl}{1\ mL\ D_2}\cdot \frac{1\ mol}{36,5\ g} = 17,33\ mol\ HCl
Los moles de HCl que contendrá la disolución final serán n_f = (4,46 + 17,33)\ mol = 21,79\ mol\ HCl
La molaridad de la disolución final será:

M_f = \frac{21,79\ mol}{2,31\ L} = \bf 9,43\ M

Como hemos indicado al principio, la normalidad será, por lo tanto, 9,43 N.

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