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Ejemplo, cómo calcular el volumen de neutralización en soluciones normales

Problema n° 9 de estequiometría de las soluciones, neutralización de soluciones

Enunciado del ejercicio n° 9

¿Qué volumen de solución 0,1 N de KOH son necesarios para neutralizar totalmente a 25 cm³ de solución 0,5 N de H2SO4?

Solución

Método razonado

La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:

2·KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2·H2O

Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:

2·KOH: 2·(39 g + 16 g + 1 g) = 112 g

H2SO4: 2·1 g + 32 g + 4·16 g = 98 g

K2SO4: 2·39 g + 32 g + 4·16 g = 174 g

2·H2O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g

2·KOH+H2SO4K2SO4+2·H2O
112 g+98 g=174 g+36 g

Calculamos los equivalentes gramo.

El equivalente gramo del ácido sulfúrico es su mol dividido la cantidad de átomos de hidrógeno que posee en su mol.

Eg =98 g
2

Eg = 49 g (H2SO4)

El equivalente gramo del hidróxido de potasio es su mol dividido la cantidad de oxhidrilos que posee en su mol.

Eg =56 g
1

Eg = 56 g (KOH)

Calculamos la masa de ácido sulfúrico que hay en 25 cm³ de solución 0,5 N:

1 N49 g de ácido/l
0,5 Nx
x =0,5 N·49 g de ácido/l
1 N

x = 24,5 g de ácido/l

1.000 cm³ de solución24,5 g de ácido
25 cm³ de soluciónx
x =25 cm³ de solución·24,5 g de ácido
1.000 cm³ de solución

x = 0,6125 g de H2SO4 (puro)

Calculamos la masa de hidróxido de potasio necesaria para neutralizar 0,6125 g de ácido, de la ecuación estequiométrica tenemos:

98 g de H2SO4112 g de KOH
0,6125 g de H2SO4x
x =0,6125 g de H2SO4·112 g KOH
98 g de H2SO4

x = 0,7 g de KOH (puro)

Calculamos la masa de hidróxido de potasio que hay en una solución 0,1 N:

1 N56 g de KOH/l
0,1 Nx
x =0,1 N·56 g de KOH/l
1 N

x = 5,6 g de KOH/l

Finalmente calculamos el volumen de solución que contiene 0,7 g de KOH:

5,6 g de KOH1.000 cm³ de solución
0,7 g de KOHx
x =0,7 g de KOH·1.000 cm³ de solución
5,6 g de KOH

Resultado, el volumen de solución 0,1 N de KOH necesario para neutralizar 25 cm³ de solución 0,5 N de H2SO4 es:

x = 125 cm³

Método sencillo

De otro modo, mucho más sencillo, teniendo en cuenta que "se neutraliza equivalente gramo a equivalente gramo" y que:

V1·N1 = V2·N2

Despejamos V1:

V1 =V2·N2
N1

Reemplazamos por los datos y calculamos:

V1 =25 cm³·0,5 N
0,1 N

V1 = 125 cm³

Mismo resultado.

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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