Problema nº 2-d de estequiometría de las soluciones, fracción molar - TP04
Enunciado del ejercicio nº 2-d
Calcule la masa de soluto necesaria que debe disolverse en la cantidad dada de disolvente:
C₇H₄O₂Br que debe agregarse a 200 g de C₂H₆O de manera que la fracción molar del disolvente sea de 0,510.
Desarrollo
Datos:
ƒm = 0,510
Disolvente = 200 g de C₂H₆O
Solución
Calculamos el peso molecular de los componentes:
C₇H₄O₂Br: 7·12 g + 4·1 g + 2·16 g + 80 g = 200 g
C₂H₆O: 2·12 g + 6·1 g + 16 g = 46 g
Calculamos cuántos moles de disolvente hay en la solución:
| 46 g de disolvente | ⟶ | 1 mol |
| 200 g de disolvente | ⟶ | x |
| x = | 200 g de disolvente·1 mol |
| 46 g de disolvente |
x = 4,348 moles de disolvente
La fracción molar del soluto es:
| ƒmS = | x moles de soluto |
| x moles de soluto + y moles de disolvente |
La fracción molar del disolvente es:
| ƒmD = | y moles de disolvente |
| x moles de soluto + y moles de disolvente |
y:
ƒmS + ƒmD = 1
De esta última hallamos la fracción molar del disolvente:
0,510 + ƒmD = 1
ƒmD = 1 - 0,510
ƒmD = 0,490
Las ecuaciones anteriores quedan:
| 0,510 = | x moles de soluto |
| x moles de soluto + 4,348 moles |
| 0,490 = | 4,348 moles |
| x moles de soluto + 4,348 moles |
Despejamos "x" de la última ecuación:
| x moles de soluto + 4,348 moles = | 4,348 moles |
| 0,490 |
x moles de soluto = 8,873 moles - 4,348 moles
x = 4,525 moles de soluto
Calculamos la masa de soluto:
| 1 mol | ⟶ | 200 g de C₇H₄O₂Br |
| 4,525 mol | ⟶ | x |
| x = | 4,525 mol·200 g de C₇H₄O₂Br |
| 1 m |
Resultado, la masa de soluto necesaria que debe disolverse en 200 g de C₂H₆O es:
x = 905,06 g
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, dada la fracción molar calcular el soluto de una disolución