Ampliación: densidad y concentración de disolución final al mezclar otras dos

, por F_y_Q

Se mezcla 200\  cm^3 de \ce{H_2SO4}, de densidad 1.84\ \textstyle{g\over cm^3} y 20\%\ (\textstyle{m\over m}), con 600\  cm^3 del mismo ácido cuya densidad es de 1.78\ \textstyle{g\over cm^3} y 25 \%\ (\textstyle{m\over m}). Calcula la densidad y la concentración de la solución resultante.


SOLUCIÓN:

En primer lugar debes calcular las masas de cada una de las disoluciones de partida, para saber la masa de la disolución final:

200\ \cancel{cm^3}\ D_1\cdot \frac{1.84\ g}{1\ \cancel{cm^3}} = \color{blue}{368\ g\ D_1}
600\ \cancel{cm^3}\ D_2\cdot \frac{1.78\ g}{1\ \cancel{cm^3}} = \color{blue}{1\ 068\ g\ D_2}

Ahora debes calcular qué soluto contiene cada una de las disoluciones anteriores:

368\ \cancel{g\ D_1}\cdot \frac{20\ g\ \ce{H2SO4}}{100\ \cancel{g\ D_1}} = \color{blue}{73.6\ g\ \ce{H2SO4}}
1\ 068\ \cancel{g\ D_2}\cdot \frac{25\ g\ \ce{H2SO4}}{100\ \cancel{g\ D_2}} = \color{blue}{267\ g\ \ce{H2SO4}}

Para calcular la densidad de la disolución final debes considerar que los volúmenes son aditivos, es decir, que el volumen de la disolución final es 800\  cm^3:

\rho_F = \frac{m_F}{V_F} = \frac{(368 + 1\ 068)\ g}{800\ cm^3} = \fbox{\color{red}{\bm{1.80\ \frac{g}{cm^3}}}}


El porcentaje en masa será:

\frac{m_S}{m_D}\cdot 100 = \frac{(73.6 + 267)\ \cancel{g}}{(368 + 1\ 068)\ \cancel{g}}\cdot 100 = \fbox{\color{red}{\bm{23.7\%}}}}