Exercicis: Les dissolucions

Per adobar les plantes del balcó, la Nora dissol $30\ \text{g}$ d'adob soluble en aigua fins a completar $2\ \text{L}$ de dissolució. La concentració en massa es calcula dividint els grams de solut entre els litres de dissolució. Quina és la concentració de l'adob, en $\text{g/L}$?

Per fer gàrgares, en Marcos dissol $5\ \text{g}$ de sal en $95\ \text{g}$ d'aigua.

1. a) Quants grams de dissolució obté en total?
2. b) El percentatge en massa es calcula dividint la massa de solut entre la massa total de dissolució i multiplicant per $100$. Quin és el percentatge en massa de sal?

Un gel hidroalcohòlic casolà es prepara barrejant $30\ \text{mL}$ d'alcohol amb àloe vera fins a completar $150\ \text{mL}$ de gel. El percentatge en volum es calcula dividint el volum de solut entre el volum total de dissolució i multiplicant per $100$. Quin és el percentatge en volum d'alcohol del gel?

L'aire sec és una dissolució de gasos: un $78\ \%$ de nitrogen, un $21\ \%$ d'oxigen i un $1\ \%$ d'argó i altres gasos, en volum. La figura resumeix aquesta composició.

1. a) Quin és el dissolvent de l'aire? Raona la teva resposta.
2. b) Quants litres d'oxigen hi ha, aproximadament, en $10\ \text{L}$ d'aire?

Al laboratori prepararàs $250\ \text{mL}$ d'una dissolució fent servir un matràs aforat. Ordena aquests passos, que estan desordenats, i explica cadascun amb les teves paraules:

1. a) Enrasar amb aigua fins a la marca del coll del matràs.
2. b) Pesar el solut a la balança.
3. c) Dissoldre el solut en un vas amb una mica d'aigua.
4. d) Passar la dissolució al matràs amb l'ajuda d'un embut i completar amb aigua gairebé fins a la marca.

Què significa exactament «enrasar»?

El lleixiu diluït per fregar el terra porta $5\ \text{g}$ d'hipoclorit de sodi per litre. Si omples una galleda amb $4\ \text{L}$ d'aquesta dissolució, quants grams d'hipoclorit hi ha a la galleda?

Una bossa de sèrum glucosat de l'hospital té una concentració del $5\ \%$ en massa de glucosa.

1. a) Quants grams de glucosa conté una bossa de $500\ \text{g}$ de sèrum?
2. b) I quants grams d'aigua?

Completa la frase amb les paraules que falten: «La concentració en grams per litre relaciona la massa de $\dots$ amb el $\dots$ de dissolució; el percentatge en massa relaciona la massa de solut amb la $\dots$ total de dissolució; i el percentatge en $\dots$ es fa servir sobretot quan el solut és un líquid o un gas». Posa després un exemple de dissolució per a cadascuna de les tres formes d'expressar la concentració.

Al laboratori, l'Aitana dissol $12\ \text{g}$ de nitrat de potassi en aigua fins a completar $300\ \text{mL}$ de dissolució. Calcula la concentració en $\text{g/L}$. Compte: primer passa el volum a litres.

T'encarreguen preparar $500\ \text{mL}$ d'una dissolució de sulfat de coure de $8\ \text{g/L}$.

1. a) Quants grams de sulfat de coure has de pesar?
2. b) Descriu com prepararies la dissolució al laboratori, anomenant el material que faries servir (balança, vas de precipitats, embut, matràs aforat de $500\ \text{mL}$…) i en quin moment enrases.

Un desinfectant de superfícies indica a l'etiqueta «alcohol al $70\ \%$ en volum». Quants mil·lilitres d'alcohol conté un pot de $250\ \text{mL}$ d'aquest desinfectant?

Per netejar la plata, la Júlia prepara una dissolució amb $40\ \text{g}$ de bicarbonat de sodi en $360\ \text{g}$ d'aigua.

1. a) Quina massa total de dissolució obté?
2. b) Calcula el seu percentatge en massa de bicarbonat.

L'etiqueta d'un brik de llet indica que aporta $125\ \text{mg}$ de calci per cada $100\ \text{mL}$ de llet.

1. a) Expressa aquesta concentració en $\text{g/L}$.
2. b) Quants mil·ligrams de calci prens si esmorzes un got de $200\ \text{mL}$ de llet?

Per fregar, dilueixes $50\ \text{mL}$ d'un lleixiu de $40\ \text{g/L}$ en aigua fins a completar $2\ \text{L}$ de dissolució. Observa l'esquema de la dilució.

1. a) Quants grams d'hipoclorit porten aquests $50\ \text{mL}$ de lleixiu?
2. b) Quina és la concentració de la dissolució de la galleda, en $\text{g/L}$?
3. c) Explica per què la massa d'hipoclorit no canvia en afegir aigua, tot i que la concentració sí.

Un aquari necessita un tractament amb $10\ \text{g}$ d'un medicament que es ven en una dissolució de $25\ \text{g/L}$.

1. a) Quin volum de dissolució has de mesurar, en litres?
2. b) Expressa'l en mil·lilitres.

Tens $50\ \text{mL}$ d'una dissolució de tint de $36\ \text{g/L}$ i vols obtenir una dissolució de $12\ \text{g/L}$.

1. a) Fins a quin volum final l'has de diluir amb aigua?
2. b) Quin volum d'aigua cal afegir-hi, aproximadament?
3. c) Comprova el resultat aplicant $c_1\cdot V_1=c_2\cdot V_2$.

Un laboratori compra una dissolució mare d'un reactiu amb una concentració de $60\ \text{g/L}$. Per a una pràctica necessites $500\ \text{mL}$ de dissolució diluïda de $12\ \text{g/L}$.

1. a) Quin volum de la dissolució mare has de mesurar?
2. b) Descriu tot el procediment al laboratori: quin material fas servir (pipeta o proveta, matràs aforat de $500\ \text{mL}$, comptagotes…) i què significa enrasar.
3. c) Per què no n'hi ha prou amb mesurar el volum calculat de dissolució mare i afegir la resta d'aigua mesurada amb una proveta fins a completar els $500\ \text{mL}$?

Barreges en un mateix recipient $200\ \text{mL}$ d'una dissolució de sal de $30\ \text{g/L}$ amb $300\ \text{mL}$ d'una altra dissolució de sal de $10\ \text{g/L}$. Suposa que el volum final és la suma dels dos. L'esquema mostra la barreja.

1. a) Quants grams de sal aporta cada dissolució?
2. b) Quina és la concentració de la mescla, en $\text{g/L}$?
3. c) Per què la concentració final no és $20\ \text{g/L}$, la mitjana de les dues concentracions?

Per a un experiment de cristal·lització has de preparar $400\ \text{g}$ d'una dissolució de nitrat de potassi al $8\ \%$ en massa.

1. a) Quants grams de nitrat de potassi i quants grams d'aigua has de pesar?
2. b) Descriu com prepararies la dissolució i explica per què aquesta vegada no necessites matràs aforat ni enrasar.
3. c) Després hi afegeixes $100\ \text{g}$ més d'aigua. Quin és el nou percentatge en massa?

Una fàbrica de sucs concentra $800\ \text{kg}$ de suc que té un $12\ \%$ en massa de sucres. En evaporar part de l'aigua queden $300\ \text{kg}$ de suc concentrat.

1. a) Quants quilograms de sucres hi havia al principi?
2. b) Quants quilograms d'aigua s'han evaporat?
3. c) Quin és el percentatge en massa de sucres del suc concentrat?
4. d) Explica per què ha pujat el percentatge tot i que no s'ha afegit ni un gram de sucre.

La gasolina E5 que posa la Sara a la moto porta un $5\ \%$ en volum de bioetanol.

1. a) Quants litres de bioetanol hi ha en un dipòsit de $20\ \text{L}$ d'E5?
2. b) La Sara barreja aquests $20\ \text{L}$ d'E5 amb $20\ \text{L}$ de gasolina sense etanol que tenia en una garrafa. Quin percentatge en volum d'etanol té ara la mescla?
3. c) Explica per què no és correcte ni sumar els percentatges ($5\ \%+0\ \%=5\ \%$) ni mantenir el $5\ \%$.

Prepares una dissolució A dissolent $18\ \text{g}$ de sal en aigua fins a completar $300\ \text{mL}$. Després agafes $100\ \text{mL}$ d'A, els tires en un matràs i enrases amb aigua fins a $400\ \text{mL}$: aquesta és la dissolució B.

1. a) Calcula la concentració d'A, en $\text{g/L}$.
2. b) Quants grams de sal porten els $100\ \text{mL}$ que has agafat d'A?
3. c) Calcula la concentració de B a partir d'aquests grams.
4. d) Comprova que obtens el mateix amb la fórmula de les dilucions, $c_1\cdot V_1=c_2\cdot V_2$, i explica per què funciona: què es conserva sempre en diluir?

Tres companys preparen cadascun $250\ \text{mL}$ d'una dissolució de $10\ \text{g/L}$ pesant $2,5\ \text{g}$ de sal, però cadascun comet un error:

1. a) L'Anna no tara la balança amb el vidre de rellotge, de manera que en realitat pesa menys sal de la que es pensa.
2. b) En Bruno enrasa el matràs per sobre de la marca del coll.
3. c) La Carla passa la dissolució al matràs però s'oblida de recollir amb una mica d'aigua les restes de sal que queden enganxades al vas.

Per a cada cas, explica en què consisteix l'error i raona si la concentració real de la seva dissolució queda per sobre, per sota o igual que $10\ \text{g/L}$.

Una dissolució de sal té una densitat de $1,05\ \text{g/mL}$ i una concentració del $10\ \%$ en massa.

1. a) Quina massa té $1\ \text{L}$ d'aquesta dissolució?
2. b) Quants grams de sal hi ha en aquest litre?
3. c) Expressa la concentració en $\text{g/L}$.
4. d) És el mateix una dissolució al $10\ \%$ en massa que una de $10\ \text{g/L}$? Raona la resposta amb els resultats anteriors.