Ejercicios: Disoluciones y sus propiedades

En el laboratorio se disuelven $0,5\ \text{mol}$ de cloruro de sodio en agua hasta completar $2\ \text{L}$ de disolución.

1. a) Escriba la fórmula de la molaridad.
2. b) Calcule la molaridad de la disolución.

Para rehidratar a un deportista se prepara una bebida disolviendo $20\ \text{g}$ de glucosa en $180\ \text{g}$ de agua.

1. a) ¿Cuál es la masa total de la disolución?
2. b) Calcule su porcentaje en masa de glucosa.

Una disolución de hidróxido de sodio, $\text{NaOH}$, es $0,4\ \text{M}$. Dato: masa molar del $\text{NaOH}$, $40\ \text{g/mol}$.

1. a) ¿Cuántos moles de $\text{NaOH}$ hay en $250\ \text{mL}$ de esa disolución?
2. b) ¿Cuántos gramos de $\text{NaOH}$ son?

El límite legal de nitratos en el agua potable es de $50\ \text{ppm}$, es decir, $50\ \text{mg}$ de nitrato por cada kilogramo de agua.

1. a) ¿Cuántos miligramos de nitrato puede contener como máximo una garrafa con $5\ \text{kg}$ de agua?
2. b) En el laboratorio se suele tomar $50\ \text{ppm}$ como $50\ \text{mg/L}$: razone qué se está suponiendo sobre la densidad del agua para que ambas formas de expresarlo coincidan.

El suero fisiológico que se usa en los hospitales es una disolución de cloruro de sodio al $0,9\ \%$ en masa.

1. a) ¿Cuántos gramos de sal contiene una bolsa de $500\ \text{g}$ de suero?
2. b) ¿Cuántos gramos de agua contiene?

Indique si cada afirmación es verdadera o falsa y justifique su respuesta:

1. a) Si se traspasa la mitad de una disolución a otro vaso, la molaridad en cada vaso es la mitad que al principio.
2. b) Si el volumen de una disolución se reduce a la mitad evaporando agua, su molaridad se duplica.
3. c) Dos disoluciones de solutos distintos pueden tener la misma molaridad y, a la vez, distinta masa de soluto por litro.

Para preparar $100\ \text{mL}$ de una disolución $0,5\ \text{M}$ de carbonato de sodio hay que pesar $5,3\ \text{g}$ de soluto. Ordene los siguientes pasos del procedimiento de laboratorio, que están desordenados, y explique qué se hace en cada uno:

1. a) Enrasar con agua destilada hasta la marca del cuello del balón.
2. b) Pesar el soluto con la balanza.
3. c) Disolver el soluto en un vaso con una pequeña cantidad de agua.
4. d) Trasvasar al balón aforado de $100\ \text{mL}$ y completar con agua casi hasta la marca.

Además, explique qué significa «enrasar» y por qué el balón aforado es el material adecuado. La figura muestra el balón aforado y, ampliado, el detalle del enrase en la marca del cuello.

El análisis de una fuente encuentra $30\ \text{mg}$ de fluoruro disuelto por cada $2\ \text{kg}$ de agua. El límite recomendado para el agua de consumo es de $1,5\ \text{ppm}$.

1. a) Exprese la concentración de fluoruro de la fuente en ppm.
2. b) ¿Supera el límite? ¿Cuántas veces lo supera?

Se disuelven $20\ \text{g}$ de hidróxido de sodio, $\text{NaOH}$, en agua hasta completar $500\ \text{mL}$ de disolución. Dato: masa molar del $\text{NaOH}$, $40\ \text{g/mol}$.

1. a) ¿Cuántos moles son los $20\ \text{g}$ de $\text{NaOH}$?
2. b) Exprese el volumen en litros y calcule la molaridad de la disolución.

Le encargan preparar $200\ \text{mL}$ de una disolución $1\ \text{M}$ de cloruro de potasio, $\text{KCl}$. Dato: masa molar del $\text{KCl}$, $74,5\ \text{g/mol}$.

1. a) ¿Cuántos moles de $\text{KCl}$ necesita?
2. b) ¿Qué masa debe pesar?
3. c) Describa el procedimiento completo en el laboratorio, nombrando el material (balanza, beaker, balón aforado…) y el momento en que se enrasa.

Se toman $10\ \text{mL}$ de una disolución de ácido clorhídrico, $\text{HCl}$, $2\ \text{M}$ y se añade agua hasta completar $100\ \text{mL}$ de disolución. Observe el esquema de la dilución.

1. a) ¿Cuántos moles de $\text{HCl}$ contenían los $10\ \text{mL}$ iniciales?
2. b) Calcule la molaridad de la disolución diluida.
3. c) Compruebe que se cumple la relación $M_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2$ y explique qué magnitud se conserva en una dilución.

Una farmacia diluye $50\ \text{g}$ de una disolución concentrada de sal al $20\ \%$ en masa con $150\ \text{g}$ de agua para preparar enjuagues.

1. a) ¿Cuántos gramos de sal aporta la disolución concentrada?
2. b) ¿Cuál es la masa total de la mezcla?
3. c) Calcule el nuevo porcentaje en masa.

Un paciente necesita recibir $0,05\ \text{mol}$ de glucosa por vía intravenosa y se dispone de una disolución glucosada $0,5\ \text{M}$. Dato: masa molar de la glucosa, $180\ \text{g/mol}$.

1. a) ¿Qué volumen de disolución, en litros, contiene esa cantidad de glucosa? Expréselo también en mililitros.
2. b) ¿Cuántos gramos de glucosa recibe el paciente?

Un laboratorio dispone de ácido nítrico, $\text{HNO}_3$, $4\ \text{M}$ y necesita preparar $500\ \text{mL}$ de disolución $0,8\ \text{M}$.

1. a) Aplique la relación $M_1\cdot V_1=M_2\cdot V_2$ para calcular el volumen de ácido concentrado que hay que medir.
2. b) Describa cómo se prepara la dilución con seguridad: qué material se usa y por qué se añade el ácido sobre el agua y no al revés.

Una disolución de glucosa tiene una densidad de $1,08\ \text{g/mL}$ y una concentración del $5\ \%$ en masa. Dato: masa molar de la glucosa, $180\ \text{g/mol}$.

1. a) Calcule la masa de $1\ \text{L}$ de disolución.
2. b) ¿Cuántos gramos de glucosa contiene ese litro?
3. c) Calcule la molaridad de la disolución.

El ácido clorhídrico comercial que se usa en el laboratorio tiene una concentración del $37\ \%$ en masa y una densidad de $1,19\ \text{g/mL}$. Dato: masa molar del $\text{HCl}$, $36,5\ \text{g/mol}$.

1. a) Calcule la masa de $1\ \text{L}$ de ácido comercial.
2. b) ¿Cuántos gramos de $\text{HCl}$ puro contiene ese litro?
3. c) Calcule la molaridad del ácido comercial, con un decimal.
4. d) Calcule, con un decimal, qué volumen de ese ácido hay que medir para preparar $500\ \text{mL}$ de disolución $1\ \text{M}$, y describa el procedimiento de dilución con seguridad.

En un laboratorio de análisis se mezclan $100\ \text{mL}$ de disolución de $\text{NaCl}$ $0,5\ \text{M}$ con $300\ \text{mL}$ de disolución de $\text{NaCl}$ $1,5\ \text{M}$. Suponga que los volúmenes son aditivos. El esquema muestra la mezcla.

1. a) Calcule los moles de sal que aporta cada disolución.
2. b) Calcule la molaridad de la mezcla resultante.
3. c) Explique por qué el resultado no es $1\ \text{M}$, la media de las dos concentraciones iniciales.

Una olla contiene $2\ \text{kg}$ de caldo con un $1\ \%$ en masa de sal.

1. a) ¿Cuántos gramos de sal lleva el caldo?
2. b) Al cocerlo, se evapora agua hasta que el caldo pesa $500\ \text{g}$: ¿cuál es ahora el porcentaje en masa de sal?
3. c) Un cocinero quiere dejar el caldo en un $2\ \%$ de sal: ¿hasta qué masa total debe reducirlo?
4. d) Explique por qué sube la concentración aunque no se haya añadido ni un gramo de sal: ¿qué magnitud se conserva?