Normalidad y molalidad de una disolución de ácido sulfúrico (4547)

, por F_y_Q

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Calcula la normalidad (N) y la molalidad (m) de una disolución 5 M (molar) de ácido sulfúrico que tiene una densidad de 1.4 g/mL.

P.-S.

El número de equivalentes es igual al producto del número de moles por el número de protones del ácido, que son dos en el caso del ácido sulfúrico, \ce{H_2SO_4}. Por lo tanto, la disolución contendrá el doble de equivalentes para un mismo volumen:

N = 5\ \frac{\cancel{\text{mol}}\ \ce{H2SO4}}{1\ L}\cdot \frac{2\ \text{equiv}}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{10\ \frac{equiv\ H_2SO_4}{L}}}}


Para determinar la molalidad, debes saber cuál es la masa de disolvente. Para ello, puedes fijar un litro de disolución que contendrá 5 moles de ácido. Usando el dato de la densidad puedes saber la masa del litro de disolución:

1.4\ \frac{g}{\cancel{cm^3}}\cdot 10^3\ \cancel{cm^3} = \color[RGB]{0,112,192}{\bm{1.4\cdot 10^3\ g\ D}}

La masa de ácido, sabiendo que su masa molecular es 98 g/mol, es:

5\ \cancel{\text{mol}}\ \ce{H2SO4}\cdot \frac{98\ g}{1\ \cancel{\text{mol}}} = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{490\ \ce{g\ H2SO4}}}

Por lo tanto, la masa de disolvente es:

m_d = (1\ 400 - 490)\ g = \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{910 g d}}

La molalidad será:

m = \frac{5\ \text{mol}}{0.91\ kg} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{5.5\ \frac{mol}{kg}}}}