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Ejemplo, dada la fracción molar calcular el soluto de una disolución

Problema n° 2-d de estequiometría de las soluciones, fracción molar

Enunciado del ejercicio n° 2-d

Calcule la masa de soluto necesaria que debe disolverse en la cantidad dada de disolvente:

C7H4O2Br que debe agregarse a 200 g de C2H6O de manera que la fracción molar del disolvente sea de 0,510.

Desarrollo

Datos:

ƒm = 0,510

Disolvente = 200 g de C2H6O

Solución

Calculamos el peso molecular de los componentes:

C7H4O2Br: 7·12 g + 4·1 g + 2·16 g + 80 g = 200 g

C2H6O: 2·12 g + 6·1 g + 16 g = 46 g

Calculamos cuántos moles de disolvente hay en la solución:

46 g de disolvente1 mol
200 g de disolventex
x =200 g de disolvente·1 mol
46 g de disolvente

x = 4,348 moles de disolvente

La fracción molar del soluto es:

ƒmS =x moles de soluto
x moles de soluto + y moles de disolvente

La fracción molar del disolvente es:

ƒmD =y moles de disolvente
x moles de soluto + y moles de disolvente

y:

ƒmS + ƒmD = 1

De esta última hallamos la fracción molar del disolvente:

0,510 + ƒmD = 1

ƒmD = 1 - 0,510

ƒmD = 0,490

Las ecuaciones anteriores quedan:

0,510 =x moles de soluto
x moles de soluto + 4,348 moles
0,490 =4,348 moles
x moles de soluto + 4,348 moles

Despejamos "x" de la última ecuación:

x moles de soluto + 4,348 moles =4,348 moles
0,490

x moles de soluto = 8,873 moles - 4,348 moles

x = 4,525 moles de soluto

Calculamos la masa de soluto:

1 mol200 g de C7H4O2Br
4,525 molx
x =4,525 mol·200 g de C7H4O2Br
1 m

Resultado, la masa de soluto necesaria que debe disolverse en 200 g de C2H6O es:

x = 905,06 g

Autor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

San Martín. Buenos Aires. Argentina.

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