Question

Se requiere preparar una solución etanol –agua, con una densidad de 850 kg/m3. Si se tienen 750 mL de agua. a. Indique el soluto y el disolvente. b. Exprese el % m/m de la solución. c. ¿Cuántos mL de la solución original hay que agregar para preparar 700 g de solución diluida al 24%? d. Encuentre la densidad específica de la solución diluida. e. ¿Cuántos mL de etanol hay en la solución diluida?


URGENTE CON SU PROCEDIMIENTO!!!!!

Answer 1

- a) En la solución de etanol-agua, el etanol es el soluto y el disolvente el agua

- b) El % en m/m de la solución etano-agua se determina a partir de la densidad de cada uno de los compuestos. De la bibliografía se tiene que: d etanol = 0.789 g/ml y dagua = 1 g/ml

- La densidad de la solución (ds) = 850 Kg/m3 (0.850 g/ml).

-Por definición la densidad(d) es igual a la masa (m) sobre el volumen (V), la masa de la solución es:

d = m / V

→ ms = Vs x ds → ms = Vs x 0. 850 g/ml

→ metanol = Vetanol x detanol = Vetanol x 0.789 g/ml

→ magua = Vagua x dagua = 750 ml x 1 g/ml = 750 g

ms = metanol + magua → metanol = ms – ma

→ m etanol = ms – 750 g (1)

- La densidad de la solución es igual a la suma del producto de cada la densidad de cada componente por su fracción molar ó %v/v de cada uno en la solución.

dsolución = % v/v etanol/100 x detanol + dagua x % v/v agua/100 (2)

% v/v etanol/100 + % v/v agua/100 = 1

→ %v/v agua/100 = 1 - % v/v etanol/100 (3)

- Sustituyendo (3) en (2), se tiene:

dsolución = % v/v etanol/100 x detanol + dagua x (1 - % v/v etanol/100)

dsolución = % v/v etanol/100 x detanol + dagua - % etanol v/v /100 x dagua

%etanol/100 = (dsolución - dagua) / (detanol – dagua)

% v/v etanol = (0.850 g/ml - 1 g/ml) / (0.789 g/ml – 1 g/ml) x 100

% v/v etanol = 71.09 %

- El % v/v agua se determina desde la relación (2):

% v/v agua = 1 – 71.09/100 → % v/v agua = 0.2891 (28.91%)

- El % v/v significa volumen de soluto/ volumen de solución, es decir que el volumen de solución determinado a partir del % v/v agua, es:

v/v agua = Volumen agua/ Volumen de solución = 0.2891

→ v/v agua = 750 ml/Volumen de solución = 0.2891

→ Volumen de solución = 750 ml/0.2891

→ Volumen de solución = 750 ml/0.2891 = 2594.26 ml

- Este volumen de solución equivale en masa a:

ms = 2594. 26 ml x 0.850 g/ml → ms = 2205.12 g

- Sustituyendo el valor de ms en (1), se determina la masa de etanol presente en la solución:

m etanol = 2205.12 g – 750 g → m etanol = 1455.12 g

- Por tanto, el % m/m solución, es

% m/m solución = metanol / msolución x 100

→ % m/m solución =(1455.12g / 2205.12) x 100

→ % m/m solución = 66 %

d) La nueva solución contendrá 0.24 g de etanol por 100 g de solución es decir que en 700 g, habrá:

m etanol = 700 g solución x 24 g etanol/100 g solución

→m etanol = 168 g etanol

- La solución original contiene 1455.12 g de etanol en 2594.26 ml, por tanto, los ml de solución inicial que se requieren para preparar la nueva solución serán:

1455.12 g etanol → 2594.26 ml sol inicial

168 g etanol → x

ml sol inicial req = 168 g etanol x 2594.26 ml sol inicial/ 1455.12 g etanol

→ ml sol inicial req = 299. 51 ml g sol inicial

e) Los ml de etanol presentes en la solución inicial son:

V etanol = V sol - Vagua

→ V etanol = 2594,26 ml -750 ml → V etanol = 1844.26 ml