Ejemplo, cómo calcular la normalidad y la molaridad en la neutralización de soluciones
Problema n° 10 de estequiometría de las soluciones, neutralización de soluciones - TP02
Enunciado del ejercicio n° 10
Durante una titulación se neutralizan 30 ml de una solución de H2SO4 con 21 ml de solución 0,5 N de NaOH, calcular:
a) Normalidad de la solución ácida.
b) Molaridad de la solución ácida.
Desarrollo
Datos:
V1 = 30 ml de solución de H2SO4
V2 = 21 ml de solución 0,5 N de NaOH
Solución
a)
Método razonado
La ecuación estequiométrica balanceada es la siguiente:
2·NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2·H2O
Calculamos las masas de los moles que intervienen en la reacción en equilibrio:
2·NaOH: 2·(23 g + 16 g + 1 g) = 80 g
H2SO4: 2·1 g + 32 g + 4·16 g = 98 g
Na2SO4: 2·23 g + 32 g + 4·16 g = 142 g
2·H2O: 2·(2·1 g + 16 g) = 36 g
2·NaOH | + | H2SO4 | → | Na2SO4 | + | 2·H2O |
80 g | + | 98 g | = | 142 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 sodio es su mol dividido la cantidad de oxhidrilos que posee en su mol.
Eg = | 40 g |
1 |
Eg = 40 g (NaOH)
Calculamos la masa de hidróxido de sodio que hay en 21 cm³ de solución 0,5 N:
1 N | → | 40 g de NaOH/l |
0,5 N | → | x |
x = | 0,5 N·40 g de NaOH/l |
1 N |
x = 20 g de NaOH/l
1.000 cm³ de solución | → | 20 g de NaOH |
21 cm³ de solución | → | x |
x = | 21 cm³ de solución·20 g de NaOH |
1.000 cm³ de solución |
x = 0,42 g de NaOH (puro)
Calculamos la masa de ácido sulfúrico necesaria para neutralizar 0,42 g de NaOH, de la ecuación estequiométrica tenemos:
80 g de NaOH | → | 98 g de H2SO4 |
0,42 g de NaOH | → | x |
x = | 0,42 g de NaOH·98 g de H2SO4 |
80 g de NaOH |
x = 0,5145 g de H2SO4 (puro)
Calculamos la masa de ácido sulfúrico que hay en 1.000 cm³ de solución:
30 cm³ | → | 0,5145 g de H2SO4 |
1.000 cm³ | → | x |
x = | 1.000 cm³·0,5145 g de H2SO4 |
30 cm³ |
x = 17,15 g de H2SO4
Finalmente calculamos la normalidad de la solución de ácido sulfúrico:
49 g de H2SO4 | → | 1 N |
17,15 g de H2SO4 | → | x |
x = | 17,15 g de H2SO4·1 N |
49 g de H2SO4 |
Resultado, la normalidad de los 30 ml de la solución de ácido sulfúrico es:
x = 0,35 N
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:
N1 = | 21 cm³·0,5 N |
30 cm³ |
V1 = 0,35 N
b)
Molaridad (M): es el número de moles que tiene una solución por 1.000 cm³ de solución.
De los cálculos anteriores sabemos que la masa de ácido sulfúrico en 1.000 cm³ de solución es 17,15 g.
Calculamos la molaridad:
98 g de H2SO4 | → | 1 M |
17,15 g de H2SO4 | → | x |
x = | 17,15 g de H2SO4·1 M |
98 g de H2SO4 |
Resultado, la molaridad de los 30 ml de la solución de ácido sulfúrico es:
x = 0,175 M
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Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)
San Martín. Buenos Aires. Argentina.
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