Problema nº 2-e de estequiometría de las soluciones, fracción molar - TP04
Enunciado del ejercicio nº 2-e
Calcule la masa de soluto necesaria que debe disolverse en la cantidad dada de disolvente:
C₁₄H₁₆ que debe agregarse a 1.000 g de C₄H₁₀O de manera que la fracción molar del soluto sea de 0,363.
Desarrollo
Datos:
ƒm = 0,363
Disolvente = 1.000 g de C₄H₁₀O
Solución
Calculamos el peso molecular de los componentes:
C₁₄H₁₆: 14·12 g + 16·1 g = 184 g
C₄H₁₀O: 4·12 g + 10·1 g + 16 g = 74 g
Calculamos cuántos moles de disolvente hay en la solución:
| 74 g de disolvente | ⟶ | 1 mol |
| 1.000 g de disolvente | ⟶ | x |
| x = | 1.000 g de disolvente·1 mol |
| 74 g de disolvente |
x = 13,514 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:
0,363 + ƒmD = 1
ƒmD = 1 - 0,363
ƒmD = 0,637
Las ecuaciones anteriores quedan:
| 0,363 = | x moles de soluto |
| x moles de soluto + 13,514 moles |
| 0,637 = | 13,514 moles |
| x moles de soluto + 13,514 moles |
Despejamos "x" de la última ecuación:
| x moles de soluto + 13,514 moles = | 13,514 moles |
| 0,637 |
x moles de soluto = 21,214 moles - 13,514 moles
x = 7,701 moles de soluto
Calculamos la masa de soluto:
| 1 mol | ⟶ | 184 g de C₁₄H₁₆ |
| 7,701 mol | ⟶ | x |
| x = | 7,701 mol·1.000 g de C₁₄H₁₆ |
| 1 m |
Resultado, la masa de soluto necesaria que debe disolverse en 1.000 g de C₄H₁₀O es:
x = 1.416,95 g
Resolvió: Ricardo Santiago Netto. Argentina
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Ejemplo, dada la fracción molar calcular el soluto de una disolución