Concentración de una disolución expresada de distintos modos (5594)

, por F_y_Q

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Se desea hacer el análisis cuantitativo de una solución que contiene \ce{FeCl3} 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.

P.-S.

A partir de las masas medidas puedes obtener, por diferencia, los datos de la masa de soluto y la masa de disolución que se ha usado:

\left m_S = (38.6296 - 35.7894)\ g = {\color[RGB]{0,112,192}{\bf 2.8402\ g}} \atop m_D = (48.6126 - 35.7894)\ g = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 12.8232\ g}

El volumen de disolución, como dice el enunciado, es de 10 mL. Ya puedes empezar a calcular las concentraciones.

Cálculo de la molaridad:

Primero conviertes a mol la masa de soluto:

2.8402\ \ce{\cancel{g}\ FeCl3}\cdot \frac{1\ \text{mol}}{162.5\ \cancel{g}} = \color[RGB]{0,112,192}{\bf 1.748\cdot 10^{-2}}\ \color[RGB]{0,112,192}{\textbf{\ce{mol\ FeCl3}}

Recuerda que el volumen de la disolución debe ser expresado en litros para calcular la molaridad:

M = \frac{n_S}{V_D\ (L)} = \frac{1.748\cdot \cancel{10^{-2}}\ mol}{\cancel{10^{-2}}\ L} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{1.748\ \frac{mol}{L}}}}


Porcentaje en masa de la disolución:

\%\ (m/m) = \frac{m_S}{m_D}\cdot 100 = \frac{2.8402\ \cancel{g}}{12.8232\ \cancel{g}}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 22.15\%}}


Porcentaje masa/volumen:

\%\ (m/V) = \frac{m_S}{V_D}\cdot 100 = \frac{2.8402\ g}{10\ mL}\cdot 100 = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bf 28.40\%}}


Partes por millón de la disolución:

Debes 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} = \fbox{\color[RGB]{192,0,0}{\bm{2.84\cdot 10^5\ ppm}}}