An aqueous solution in a 55 gallon (208 l drum), characterized by minimal buffering capacity, received 4kg of phenol and 1.5 kg of sodium phenate. What is the ph of the solution. The pka of phenol = 9.98. Mw of phenol and sodium phenate are 94 g/mol and 116 g/mol, respectively.
Volume of solution = 55 gallons = 208.2 L [ 1 gallon = 3.78 L]
moles of phenol = mass / molar mass = 4000 g / 94 = 42.55 moles
moles of sodium phenate = mass / molar mass = 1500 / 116 = 12.93 moles
pKa of phenol = 9.98
We know that the pH of buffer is calculated using Hendersen Hassalbalch's equation
pH = pKa + log [salt] / [acid]
volume is same for both the sodium phenate and phenol has we can directly take the moles of each in the formula
pH = 9.98 + log [12.93 / 42.55] = 9.46
The correct option is A.
Speed is the ratio of the distance an object moves from a reference point to the amount of time it takes to travel the distance.
For a fixed distance, if the time required to travel the distance is less than the speed is high. However, if time to cover the same amount of distance is more than the speed is low. Therefore, the measurement of speed distance and time has an inverse relationship.
EJERCICIOS RESUELTOS DISOLUCIONES
1.- Se disuelven 20 = g de NaOH en 560 g de agua. Calcula a) la concentración de la disolución en % en masa b) su molalidad.
Ar(Na) 23. Ar(O)=16. Ar(H)=1.
1mol NaOH = X ;X =0,5moles. m= moles(soluto) ; m= 0,5moles =0,89m; 40 g 20 g m(kg) de disolvente 0,56 kg
2.- ¿Qué cantidad de glucosa, C6H12O6 (Mm = 180 g/mol), se necesita para preparar 100 cm3 de disolución 0,2 molar?
M = moles(soluto) ; moles C6 H12O6 = M.V = 0,2M.0,1l; moles C6 H12O6 = 0,02. V (l) de disolución
1 mol glu cos a = 0,02 moles ; X = 36 g. 180 g X
3.- Se dispone de un ácido nítrico comercial concentrado al 96,73 % en masa y densidad 1,5 g/mL. ¿Cuántos mL del ácido concentrado serán necesarios para preparar 0,2 L de disolución 1,5 M de dicho ácido? Mm (HNO3) = 63g/mol.
Primeramente calcularemos los moles de ácido puro que necesitamos:
M= moles(soluto) ; moles(HNO3)=M.V=1,5M.0,2l=0,3. V (l) de disolución
Ahora calculamos la masa en g correspondiente:
0,3moles x 63g = 18,9 g de HNO3 . 1mol
Como el ácido comercial del que disponemos no es puro, sino del 96,73 % necesitaremos pesar:
100g del ácido comercial = X ; X =19,54g ácido comercial. contienen 96,73g ácido puro 18,9g ácido puro
Como necesitamos averiguar el volumen en mL que hemos de coger, utilizamos la densidad del ácido comercial:
d(g/ml)= m(g) ; V(ml)= 19,54g =13ml. V ( m l ) 1, 5 g / m l
a)
%NaOH = m(g)NaOH .100; m( g )disolución
%NaOH = 20 .100; 580
%NaOH = 3,45. b) Primeramente calculamos los moles que son los 20 g de soluto:
4.- Calcula la masa de nitrato de hierro (II), Fe(NO3)2, que hay en 100 mL de disolución acuosa al 6 %. Densidad de la disolución 1,16 g/mL
De la densidad sabemos que los 100 ml de disolución tienen de masa 116 g. Como es al 6 %, la masa de soluto existente será:
En 100g disolución = En 116g disolución ; X = 6,96g Fe(NO3 )2 . hay 6g Fe(NO3 )2 X
5.- Indica de qué modo prepararías 1⁄2 L de disolución 0,1 M de HCl si disponemos de un HCl concentrado del 36 % y densidad 1,19 g/mL
Calculamos la masa de HCl que necesitamos. Para ello, utilizando el concepto de molaridad, averiguamos primeramente los moles de HCl que va a tener la disolución que queremos preparar:
n(HCl) = M.V = 0,1M.0,5l = 0,05moles.
C o m o M m ( H C l ) = 3 6 , 5 g / m o l . L o s 0 , 0 5 m o l e s s e r á n : 0 , 0 5 m o l e s . 3 6 , 5 g = 1, 8 3 g H C l .
1mol
Esa masa de HCl la tenemos que coger del HCl concentrado del que se dispone (36 % y densidad 1,19
g/ml.). Al no ser puro, sino del 36 % tendremos que coger más cantidad de gramos: 100g del HCl concentrado = X ; X = 5,08g HCl puro.
contienen 36g HCl puro 1,83g HCl puro
Como se trata de un líquido del que conocemos su densidad, determinamos el volumen de esos 5,08 g:
V=m; V= 5,08g =4,27mlHCldel36%. ρ 1,19g / ml
Preparación: En un matraz aforado de 1⁄2 l que contenga algo de agua destilada, se introducen 4,27 ml del HCl concentrado del 36 %, utilizando una pipeta. No absorber el ácido con la boca porque es tóxico.
Se agita con cuidado el matraz hasta que se disuelva el soluto.
Se añade agua destilada al matraz hasta alcanzar exactamente la señal de 500 ml.
6.- Se disuelven en agua 30,5 g de cloruro amónico (NH4Cl) hasta obtener 0,5 l de disolución. Sabiendo que la densidad de la misma es 1027 kg/m3, calcula:
a) La concentración de la misma en porcentaje en masa. b) La molaridad.
c) La molalidad.
d) Las fracciones molares del soluto y del disolvente.
Mm(NH4Cl)=53,5g/mol.
Primeramente 1027kg/m3 = 1,027 g/cm3. Luego la masa de 1 l de disolución será de 1027 g y la de medio litro 513,8 g. De ellos 30,5 g son de soluto (cloruro amónico) y el resto 483,3 g son de agua.
a) %masa NH4Cl = masa(g)soluto x100 = 30,5g x100 = 5,94%. masa(g)disolución 513,8g
b) M = moles soluto =
Planteamos la ecuación con los moles de manera que la suma de los que tomamos de la disolución A más los que tomamos de la disolución B sea igual a 0,5
1,5.V +0,1(1−V )=0,5; V =0,286l=286cm3. V =0,714l=714cm3. AAA B
