[Ej.
Unidades de concentración]
Se prepara una
disolución que contiene 50.0 g de etanol (C₂H₅OH) en 1000
g de H₂O. Calcula: (a) la fracción molar del etanol, (b)
el porcentaje en masa del etanol, (c) la molalidad del
etanol.
Etapa analítica
Por factor de conversión usaremos la táctica de conocer todos
los parámetros de la reacción con:
Para las masas usaremos [Ley
de la conservación de la masa].
Para los volúmenes usaremos [Axioma
de densidad]
Y para cantidades [Axioma
de masa molar] y la forma [3] de [Ley
de Dalton para presión o volumen o cantidad]; así como [Teorema
de masa molar teórica]
Por teoremas se usa: porcentaje en masa [Axioma
de Fracción de Masa]; la molaridad con la forma [2] de [Teoremas
de molaridad en función de masas, gases o fracciones]. La molalidad
con la forma [5b] de [Teo.
Molalidad en función de otras unidades de concentración] esto porque la
molaridad es mayor que 0.1.
La fracción molar, calcular el ratio de cantidades
soluto y solvente usando la forma [4] de [Teo.
Molalidad en función de otras unidades de concentración], luego aplicamos
la forma [3] de [Ley
de Dalton para presión o volumen o cantidad] para calcular la cantidad
total y luego si podemos aplicar el [Axioma
de Fracción de Molar]
Etapa Numérica por factor de conversión
Masas
Volumen (No podemos
conocer el volumen del soluto, pero si el total y el del solvente, esto debido
a que el soluto está MUY diluido y por ende podemos tratarlo como un problema
de disolución ideal, donde la densidad total es igual a la densidad del
solvente, en este caso, agua).
Masas molares teóricas
Cantidades
Una vez con los datos de base, ahora si podemos calcular las
unidades de concentración por sus axiomas.
(a) el porcentaje en masa,
(b) la fracción molar,
(c) la molalidad,
(d) la molaridad
Etapa Numérica por teoremas
Por teoremas podemos seguir exactamente la misma estrategia
por factor de conversión, pero la pregunta que queda en el aire es si existen funciones
que permitan cálculos más directos, la respuesta es sí, pero están dispersos a
lo largo de carios capítulos. Lo que si debemos calcular por separado son las
masas molares.
(a) el porcentaje en masa,
(d) la molaridad. Recuerda que g/u = mol
(c) la molalidad.
(b) la fracción molar, Calculamos primero el ratio de cantidades.
Al ser un ratio de cantidades significa que la cantidad
total sería.
Lo que nos permite resolver por axioma de fracción molar.
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