PROCESO DE DILUCION DE SOLUCIONES

Buenos dias mis queridos estudiantes de cuarto año!

A partir de hoy, 23 de marzo del 2020 damos inicio al Tercer Lapso del año escolar 2019-2020.

Estamos estrenando ésta novedosa modalidad que nos ofrece la Tecnología, y que en estos momentos funciona como una excelente herramienta para desarrollar las actividades  Académicas relacionadas con nuestro Plan de estudios.

Química, por ser una materia bastante práctica, va a requerir, no solo de la Lectura de los Temas de estudio, sino también de ejercicios prácticos donde se apliquen los conocimientos científicos a la realidad; por tal motivo, les sugiero las siguientes Instrucciones:

1.      Leer cuidadosamente  e interpretar los Contenidos a investigar.

2.       Escribir TODAS las clases en sus cuadernos. (recuerden que al final del año escolar, el cuaderno será evaluado y tendrá una Ponderación entre el 10 y el 20%).

3.      Realizar los Problemas explicados y resueltos por la profesora.

4.      Resolver los Problemas propuestos en el Blog.

5.      Resolver los Problemas propuestos en el libro.

6.      Consultar cualquier duda, solo por éste medio o través de mi correo electrónico: lea-rivero@hotmail.com.

7.      Evitar las consultas y mensajes por Watsapp, a menos que sea algo muy urgente, porque no tengo Internet en mi casa y solo dispongo de los Megas de recarga. Sin embargo, pueden escribirme por Mensajes de Texto

8.      El  Horario de trabajo ser de lunes a viernes desde las 8 am hasta 4 pm.

PRIMERA CLASE:    PROCESO DE DILUCIÓN DE SOLUCIONES

Este tema corresponde al Capítulo 5 del Tema 4: Soluciones; (A partir de la página 59 del Libro de Química Teoría de 4to año.  Editorial Salesiana) el cual es libro guía sugerido en éste año escolar.  De igual forma, lo pueden conseguir en cualquier otro texto de Química de 4to año.

La Dilución es un proceso mediante el cual se prepara una Solución de menor concentración, a partir de una Solución de mayor Concentración, agregando un Solvente.

Este Proceso es utilizado frecuentemente en todos los ambientes: En el Laboratorio, en la Industria, incluso en nuestros hogares.

INVESTIGAR y RESOLVER LOS EJERCICIOS PROPUESTOS (en el cuaderno) Para el lunes 30 de marzo:

1.-  ¿Qué es la Dilución?   ¿Qué es una Solución diluida?

2.-  Explique detalladamente ¿Cómo se prepara una Solución Diluida a partir de una Concentrada?

3.-  Dibuje la Representación gráfica de éste proceso, identificando todos sus componentes.

4.- ¿Qué es una Solución “Madre”? Y ¿Qué es una Solución “Hija”?

En los Proceso de Dilución nosotros podemos calcular las Concentraciones de las Soluciones Madre e Hija, mediante el empleo de la Ecuación de Dilución , ,la cual es la siguiente:

                                        M₁  *  V₁    =    M₂  *  V₂

Donde:

M₁ : Concentración Molar de la Solución inicial ó Concentración Molar de la Solución Madre

V₁ : Volumen inicial ó Volumen de la Solución Madre

M₂ : Concentración Molar de la Solución final ó Concentración Molar de la Solución Hija

V₂ : Volumen final ó Volumen de la Solución Hija

Vamos a ver… ¿ De dónde sale esa ecuación…. ???

ANALISIS Y DEDUCCION DE LA ECUACION DE DILUCION

En las Soluciones más comunes utilizadas en el Laboratorio y a nivel industrial, se usa la Molaridad como unidad comercial de concentración de las soluciones.

Tomando en cuenta que la concentración de una Solución, en términos de Molaridad es : 

   

                                 M  =  nsto  /  Vsol

Si despejamos el número de moles de soluto nsto    se tiene lo siguiente:

                              nsto  =  M  *  Vsol

Ahora bien, Si tenemos inicialmente un Volumen inicial V₁ de una Solución Concentrada:

Solución -1 o Solución Madre, a una Concentración Molar inicial =  M₁,  ésta tendrá un número de moles iniciales = n₁

Si agregamos un Solvente, (V_ste ), a ésta Solución, estaremos aumentando el Volumen de solvente en la Solución, y por lo tanto aumentará el Volumen de la Solución:

     V₂  =  V_{1  +}   V_ste   

La nueva Solución: Solución -2  (Solución resultante o final),  llamada Solución Diluida, tendrá un Volumen mayor (V₂), y por lo tanto una Concentración Molar menor M_2;  pero la cantidad de moles de Soluto permanece igual, dado que solamente se agregó Solvente; 

entonces, n₂  =  n₁

Tomando en cuenta, todo esto, se tiene lo siguiente:

Para la Solución -1:     n_{1  =}  M_{1  *}  V₁

Para la Solución -2:     n_{2  =}  M_{2  *}  V₂

Si     n_{1  =}  n₂     Entonces:     M_{1  *}  V₁ =  M_{2  *}  V₂

De esta forma se obtiene la Ecuación de Dilución   M_{1  *}  V₁ =  M_{2  *}  V₂

RESOLVAMOS ALGUNOS EJERCICIOS…..

Ejercicio 1 (ejercicio resuelto)

Si en el Laboratorio tenemos un Matráz aforado con una Solución 5 Molar de Acido Clorhídrico, y extraemos 10 ml de ésta solución madre y la agregamos a un Vaso Precipitado, al cual añadimos 50 ml de agua.  ¿Cuál será la Molaridad de la Solución Hija?

DATOS  

V₁ = 10 mL

M₁ = 5M

V₂  =  V_{1  +}   V_ste   = 5 ml + 50 ml =  55ml

M₂ =  ?

 SOLUCION

Aplicando la Ecuación de Dilución, se tiene:  M_{1  *}  V₁ =  M_{2  *}  V₂

Despejamos M₂              M₂  =  M_{1  *}  V₁  / V₂

Sustituimos los Datos:    M₂  =  5M  * 10ml  /  55ml   

                                      M₂  =   0.91 Molar

Ejercicio 2  (ejercicio planteado)

Calcule el Volumen final de una Solución 0,5 Molar de NaOH que se obtuvo a partir de 500 ml de una solución 2,0 Molar.  Halle también la cantidad de Solvente que se le agregó a ésta solución para diluirla.

 Otra forma de diluir una Solución Concentrada, es agregándoles otra Solución más diluida del mismo Soluto.

En este caso, La Solución resultante tendrá la suma de los moles de soluto de las dos soluciones mezcladas.

Ejercicio 3 (ejercicio resuelto)

Se mezclan 35 ml de una Solución acuosa de Permanganato de Potasio al 15% con 46ml de otra Solución más diluida (al 10%) del mismo soluto.  ¿Cuál será la Concentración de la Solución resultante?

DATOS  

Vsol₁ = 35 mL

C₁     = 15 %m/m

Vsol₂ = 46 mL

C₁    = 10 %m/m

V₃  =  V_{1  +}   V₂   = 35 ml + 46 ml =  81ml

C₃  =  ?

En este caso, la Solución resultante se obtiene de la mezcla de dos soluciones, por lo tanto, para poder hallar la Concentración final  se debe tomar en cuenta los gramos de soluto de cada una de las Soluciones que se mezclaron.

Para ello, debemos hallar los gramos de soluto de la Solución 1 y de la Solución 2, y luego sumarlos para obtener los gramos de soluto de la Solución 3

A partir de la Fórmula  de   %m/v  =  m_sto / v_sol  * 100% 

Se despeja    m_sto =  %m/v  *  v_sol   / 100%

Y se tiene:  

       Para la solución 1                                        Para la solución 2

m_sto1 = (15% *35 ml) / 100%                     m_sto2 = (10% *46 ml) / 100%

           m_sto1 = 5,25 gr                                               m_sto2 = 4,6 gr

Para la solución 3:    m_sto3 = m_sto1  +  m_sto2  =(5,25gr + 4,6 gr)  =  9,85 gr

Entonces, podemos hallar su Concentración en términos de %m/v de la siguiente manera:

                 ( %m/v)₃  =  (m_sto)₃ / (v_sol)₃  * 100% 

( %m/v)₃  =  (9,85 gr / 81 ml) * 100%

      

 ( %m/v)₃  =  12,16%

Ejercicio 4  (ejercicio planteado)

Se mezclan 300 ml de Acido clorhídrico de Densidad 1,4 gr/ml y 10 % m/m con 100 ml de otra solución del mismo soluto pero con una densidad de 1,1 gr/ml y 5 % m/m. 

Calcule la Densidad y el % m/m de la Solución Resultante.

Hasta el Lunes mis Muchachos!!!

Cuídense mucho y aprovechen todo éste tiempo para Estudiar y Aprender.. no sólo los contenidos Académicos, sino también a valorar los Privilegios y Bendiciones que tenemos y que quizás en el dia a dia no nos dábamos cuenta.. pero ahora, en éstas circunstancias tan especiales podemos reflexionar y crecer cada dia más como Seres Humanos...